Post on 25-Oct-2021
PENGARUH VARIASI JARAK TULANGAN
SENGKANG SPIRAL TERHADAP KUAT LENTUR BALOK BETON BERTULANG
SKRIPSI
Oleh:
RIRIN VIONICA ARITONANG 17 811 0042
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MEDAN AREA
2020
PENGARUH VARIASI JARAK TULANGAN SENGKANG SPIRAL TERHADAP KUAT LENTUR
BALOK BETON BERTULANG
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Menyelesaikan
Program Studi Strata Satu (S1) Pada Jurusan Teknik Sipil
Universitas Medan Area
Oleh:
RIRIN VIONICA ARITONANG 17 811 0042
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MEDAN AREA
2020
iii
ABSTRAK
Dalam pengembangan teknologi saat ini, beton merupakan salah satu bahan bangunan yang mengalami perkembangan yang sangat pesat pada kontruksi, salah satunya adalah kontruksi balok. Beton bertulang sebagai elemen balok harus diberi penulangan yang berupa penulangan lentur yang dipasang secara horizontal dan penulangan geser yang dipasang secara vertikal terhadap sumbu balok. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi jarak tulangan sengkang spiral terhadap kuat lentur balok beton bertulang. Benda uji yang digunakan balok dimensi 15 × 15 × 60 cm dengan jumlah total 20 sampel, tiap variasi dibuat 5 sampel. Variasi jarak tulangan sengkang spiral adalah tanpa tulangan, 2,5 cm, 5 cm dan 10 cm. Mutu beton rencana digunakan fc 30 MPa. Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa pada beban lentur maksimal sebesar 47,54 kN dan momen lentur maksimal sebesar 3,579 kNm, beban lentur maksimal sebesar 37,8 kN dan momen lentur maksimal sebesar 2,849 kNm, dan momen lentur maksimal sebesar 33,26 kN dan kuat lentur maksimal sebesar 2,508 kNm untuk tiap variasi jarak tulangan sengkang spiral. Berdasarkan uji hipotesis menggunakan metode analisa regresi, persamaan yang didapatkan yaitu Y = 3,749-13,213X. Variasi jarak tulangan sengkang spiral terhadap kuat lentur balok beton bertulang ini tidak memiliki pengaruh signifikan. Pola retak yang terjadi pada seluruh benda uji umumnya pola retak lentur dan mengalami retak vertikal pada 1/3 bagian bentang dari arah tarik balok menuju kedaerah tekan.
Kata kunci: Kuat Lentur, Tulangan Spiral, Balok Beton Bertulang, Regresi Linier.
iv
ABSTRACT
In the development of this current technology, concrete is one of the building materials that is experiencing very rapid development in construction, one of which is beam construction. Reinforced concrete as a beam element must be given reinforcement in the form of flexural reinforcement that mounted horizontally and shear reinforcement that mounted vertically against the axis beam. This study aimed to determine the flexural strength of rectangular reinforced concrete beams by varying the spiral spacing of the concrete. This study aimed to determine the flexural strength of rectangular reinforced concrete beams by varying the spiral spacing of the concrete. Test objects used dimensional beam 15 × 15 × 60 cm with a total of 20 samples, each variation made from 5 samples. The variation in spiral spacing without reinforcement were 2,5 cm, 5 cm and 10 cm. Concrete quality plan used FC 30 MPa. Based on the analysis results noted that at a maximum flex load of 47.54 kN and maximum bending moment of 3.579 kNm, the maximum bending load of 37.8 kN and maximum bending moment of 2.849 kNm, and maximum bending moment of 33.26 kN and A maximum of flexible paces of 2.508 kNm for every variation in the distance of the spiral. Based on the hypothesis test using a regression analysis method, the equation obtained was Y = 3,749 -13, 213X. The variation in the spiral spacing of reinforced concrete beams had no significant effect. The crack pattern that occured on all test objects was generally a bending pattern and subjected to vertical cracks in the 1/3 portion of the beam's pull towards the area of press.
Keywords: Flexural Strength, Spiral Reinforcement, Reinforced Concrete
Beams, Linear Regression.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan
penulisan skripsi ini yang diberi judul “Pengaruh Variasi Jarak Spiral Terhadap
Kuat Lentur Balok”.
Penyusunan skripsi ini merupakan sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Medan Area.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini tidak terlepas dari
bimbingan, dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan
terima kasih atas segala bantuan, motivasi dan doa yang diberikan hingga penulis
dapat menyelesaikan studi di Program Studi Teknik Sipil Universitas Medan
Area, terutama kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Dadan Ramdan, M.Eng, M.Sc, selaku Rektor Universitas
Medan Area.
2. Ibu Dr. Grace Yuswita Harahap, ST, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Medan Area.
3. Ibu Ir. Nurmaidah, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik, Universitas Medan Area.
4. Bapak Ir. H.Edy Hermanto, MT, Dosen Pembimbing Skripsi I.
5. Bapak Ir. Amsuardiman, MT, Dosen Pembimbing Skripsi II
6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil dan Staff Pegawai di Fakultas Teknik
Sipil Universitas Medan Area.
vi
7. Ucapan terima kasih saya yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua
saya, yang telah memberikan kasih sayang dan dukungan moril maupun
materi serta Do’a yang tiada henti untuk penulis.
8. Serta teman-teman seperjuangan stambuk 2017 Fakultas Teknik Jurusan Sipil
Universitas Medan Area, serta semua pihak yang telah banyak membantu
dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Semoga Skripsi ini membawa manfaat bagi pengembang ilmu pengetahuan
serta masyarakat luas, khusunya di Indonesia, senantiasa dilindungi dan diberikan
rahmat kasih sayang oleh Allah SWT kepada kita semua. Aamiin.
Medan, Mei 2020
Penulis
Ririn Vionica Aritonang 178110042
vii
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ...................................................................................................... iii
ABSTRACT .................................................................................................... iv
KATA PENGANTAR .................................................................................... v
DAFTAR ISI ................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvi
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .............................................................. xvii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1
1.2 Maksud dan Tujuan .................................................................. 2
1.3 Rumusan Masalah .................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah ....................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 4
2.1 Kajian Pustaka .......................................................................... 4
2.1.1 Penggunaan Tulangan Pengekang terhadap Ketahanan
Geser pada Struktur Beton Bertulang ............................. 4
2.2 Beton......................................................................................... 4
2.3 Beton Bertulang dan Sejarah Penggunaan Beton Bertulang .... 6
2.4 Bahan Penyusun Beton ............................................................. 7
2.4.1 Semen .............................................................................. 8
2.4.2 Air ................................................................................... 11
viii
2.4.3 Agregat ............................................................................ 12
a. Agregat Halus ........................................................ 12
b. Agregat Kasar ........................................................ 13
2.5 Balok......................................................................................... 14
2.5.1 Balok Beton Tanpa Tulangan ......................................... 15
2.5.2 Balok Beton dengan Tulangan ........................................ 17
2.6 Retak pada Balok ...................................................................... 17
2.7 Tulangan Geser Balok .............................................................. 19
2.7.1 Retakan pada Balok ........................................................ 19
2.8 Pemasangan Tulangan .............................................................. 20
2.8.1 Pemasangan Tulangan Longitudinal ............................... 20
2.8.2 Pemasangan Tulangan Geser .......................................... 20
2.9 Spiral......................................................................................... 21
2.10 Jarak Tulangan pada Balok ...................................................... 22
2.11 Kait Standar .............................................................................. 23
2.12 Selimut Beton ........................................................................... 23
2.13 Faktor Momen Pikul Maksimum.............................................. 24
2.14 Beban ........................................................................................ 25
2.15 Kombinasi Beban ..................................................................... 28
2.16 Faktor Reduksi Kekuatan ......................................................... 30
2.17 Material Baja Tulangan ............................................................ 31
2.18 Kuat Lentur Beton Bertulang ................................................... 33
2.19 Kuat Letur Beton Tanpa Tulangan ........................................... 36
2.20 Modulus Elastisitas ................................................................... 36
ix
2.21 Analisis dan Desain .................................................................. 37
2.22 Skema Desain Beton Bertulang ................................................ 38
2.23 Analisa Penampang Tulangan Tunggal pada Balok ................. 42
2.24 Persamaan Regresi Linier Sederhana ....................................... 50
2.25 Koefisien Determinasi (r2) ........................................................ 51
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 52
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................... 52
3.2 Tahap Penelitian ....................................................................... 52
3.2.1 Tahap I ............................................................................ 52
a. Bahan Pengujian .................................................... 52
b. Peralatan Pengujian Bahan .................................... 53
c. Alat-alat untuk Pembuatan Beton .......................... 54
d. Peralatan Pengujian Benda Uji .............................. 55
e. Standar Pengujian Bahan ....................................... 55
3.2.2 Tahap II ........................................................................... 56
3.2.3 Tahap III .......................................................................... 56
a. Perencanaan Campuran Beton ............................... 56
b. Pembuatan Bekisting ............................................. 68
c. Pemotongan dan Pembengkokan Tulangan ........... 68
d. Pemasangan Tulangan ........................................... 70
e. Pengecoran Balok Beton ....................................... 70
f. Pembongkaran Bekisting ....................................... 71
3.2.4 Tahap IV ......................................................................... 71
3.2.5 Tahap V ........................................................................... 72
x
a. Pengujian Kuat Tarik Baja .................................... 72
b. Pengujian Kuat Lentur Balok ................................ 72
3.2.6 Tahap VI ......................................................................... 73
3.2.7 Tahap VII ........................................................................ 73
BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL ........................................................ 74
4.1 Hasil Pemeriksaan Bahan ......................................................... 74
4.1.1 Semen .............................................................................. 74
4.1.2 Air ................................................................................... 74
4.1.3 Agregat Halus ................................................................. 74
a. Modulus Halus Butiran Pasir ................................. 74
b. Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus ..... 76
c. Kadar Lumpur........................................................ 77
4.1.4 Agregat Kasar ................................................................. 78
a. Modulus Halus Butiran Kerikil ............................. 78
b. Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar ..... 80
c. Kadar Lumpur........................................................ 81
4.2 Nilai Slump ............................................................................... 82
4.3 Analisa Perhitungan Tulangan ................................................. 82
4.3.1 Penulangan Geser ............................................................ 83
4.3.2 Penulangan Longitudinal ................................................ 83
a. Jumlah Tulangan Perbaris ..................................... 84
b. Penulangan Momen Positif .................................... 84
c. Penulangan Momen Negatif .................................. 85
d. Momen Rencana .................................................... 86
xi
4.4 Pengujian Kuat Tarik Baja ....................................................... 88
4.5 Hasil Pengujian Kuat Tekan Silinder ....................................... 89
4.6 Pengujian Balok........................................................................ 90
4.6.1 Hasil Pengujian Beban Lentur Balok Tanpa Tulangan ... 90
4.6.2 Hasil Pengujian Beban Lentur Balok Beton Bertulang
Lentur Balok ................................................................... 90
4.7 Analisa Perhitungan.................................................................. 91
4.7.1 Analisa Perhitungan Kuat Lentur Balok Tanpa
Tulangan.......................................................................... 91
4.7.2 Analisa Perhitungan Momen Lentur Balok Beton
Bertulang ......................................................................... 93
4.8 Analisa Uji Regresi Pengaruh Variasi Tulangan Sengkang
Spiral......................................................................................... 98
4.8.1 Persamaan Regresi Pengaruh Variasi Jarak Tulangan
Sengkang Spiral Terhadap Beban Lentur ....................... 98
4.8.2 Koefisien Determinasi Pengaruh Variasi Jarak
Tulangan Sengkang Spiral Terhadap Beban Lentur ....... 99
4.9 Pembahasan .............................................................................. 102
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 104
5.1 Kesimpulan ............................................................................... 104
5.2 Saran ......................................................................................... 105
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 106
LAMPIRAN
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Oksida Semen Portland ............................................... 9
Tabel 2.2 Faktor momen pikul maksimum (Kmaks) dalam MPa .................... 24
Tabel 2.3 Tulangan Ulir dan Ukurannya ....................................................... 32
Tabel 2.4 Mutu Tulangan Baja SNI 03-6861.2-2002, Spesifikasi Bahan
Bangunan dari Besi/Baja ............................................................... 32
Tabel 2.5 Tinggi (h) Minimal Balok Non Pratekan atau Pelat satu arah ...... 38
Tabel 3.1 Faktor Pengali Deviasi Standar ..................................................... 58
Tabel 3.2 Tabel 3.2 Kuat tekan rata-rata perlu jika data tidak ada untuk
menetapkan nilai deviasi standard................................................. 58
Tabel 3.3 Perkiraan Kuat Tekan Beton (MPa) dengan fas 0,5 ...................... 61
Tabel 3.4 Persyaratan Nilai fas Maksimum untuk berbagai Pembetonan ..... 62
Tabel 3.5 Penetapan Nilai Slump .................................................................. 63
Tabel 3.6 Perkiraan Kebutuhan Air (liter) Per Meter Kubik Beton .............. 64
Table 4.1 Hasil Pemeriksaan Gradasi Pasir................................................... 75
Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Pasir............. 76
Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Kadar Lumpur ................................................ 78
Tabel 4.4 Hasil Pemeriksaan Gradasi Kerikil ............................................... 79
Tabel 4.5 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Air Kerikil ......... 80
Tabel 4.6 Hasil Pemeriksaan Kadar Lumpur Kerikil .................................... 81
Tabel 4.7 Hasil Pemeriksaan Slump.............................................................. 82
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ................................................... 88
xiii
Tabel 4.9 Data Hasil Uji Kuat Tekan Silinder .............................................. 90
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Beban Lentur Balok Tanpa Tulangan ................. 90
Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kuat Lentur Balok .............................................. 91
Tabel 4.12 Hasil Analisa Perhitungan Kuat Lentur Balok Tanpa Tulangan ... 93
Tabel 4.13 Hasil Pengujian Kuat Lentur ......................................................... 97
Tabel 4.14 Data Hasil Pengujian Kuat Lentur Balok Beton Bertulang........... 98
Tabel 4.15 Persamaan Regresi Pengaruh Variasi Jarak Tulangan Sengkang
Spiral Terhadap Beban Lentur ...................................................... 98
Tabel 4.16 Data Momen Lentur Balok beton Bertulang ................................. 99
Tabel 4.17 Koefisien Determinasi dan Uji t .................................................... 100
Tabel 4.18 Metode Analisa Varian (ANOVA) ............................................... 100
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Balok beton tanpa tulangan ...................................................... 16
Gambar 2.2 Balok Beton Bertulang ............................................................. 17
Gambar 2.3 Retak pada balok ...................................................................... 18
Gambar 2.4 Jenis Retakan Pada Balok ......................................................... 19
Gambar 2.5 Contoh pemasangan tulangan longitudinal pada balok dan
Plat ............................................................................................ 20
Gambar 2.6 Aturan pemasangan tulangan balok.......................................... 22
Gambar 2.7 Metode Pengujian Kuat Tarik Lentur ....................................... 34
Gambar 2.8 Skema Hitungan Tulangan Longitudinal Balok (Penampang
Balok dengan Tulangan Tunggal) ............................................ 41
Gambar 2.9 Skema Hitungan Momen Rencana Balok (Penampang Balok
dengan Tulangan Tunggal) ....................................................... 42
Gambar 2.10 Distribusi Tegangan dan Regangan pada Penampang Balok ... 43
Gambar 2.11 Ilustrasi Garis Regresi Linier .................................................... 50
Gambar 3.1 BJTP diameter 8 mm dan diameter 10 mm .............................. 53
Gambar 3.2 Kerucut Abram ......................................................................... 54
Gambar 3.3 Manometer dan Hiudroulic Jack dengan Alat Pembagi
Beban Menjadi Dua Beban yang Sama Besar .......................... 55
Gambar 3.4 Hubungan Faktor Air Semen dan Kuat Tekan Silinder............ 60
Gambar 3.5 Hubungan Faktor Air Semen dan Kuat Tekan Silinder............ 61
Gambar 3.6 Grafik Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat
xv
Keseluruhan dengan Ukuran Butir Maksimum 40 mm ............ 65
Gambar 3.7 Grafik Hubungan Kandungan Air, Berat Jenis Campuran dan
Berat Beton ............................................................................... 66
Gambar 3.8 Bekisiting .................................................................................. 68
Gambar 3.9 Pemasangan Tulangan Lentur Balok dan Potongan A-A ......... 68
Gambar 3.10 Tulangan Spiral ........................................................................ 69
Gambar 3.11 Pengecoran Balok Beton .......................................................... 70
Gambar 3.12 Perendaman Benda Uji di Dalam Bak Air Selama 28 Hari...... 71
Gambar 4.1 Gradasi Pasir dan Batasan Gradasi Pasir Menurut ASTM
C33/C33M-11a ......................................................................... 75
Gambar 4.2 Gradasi Kerikil dan Batasan Gradasi Kerikil Menurut ASTM
C33/C33M-11a ......................................................................... 79
Gambar 4.3 Potongan A-A dan Detail Tulangan ......................................... 86
Gambar 4.4 Bentang dan dimensi balok ...................................................... 91
Gambar 4.5 Bentang dan dimensi balok yang direncanakan ....................... 93
Gambar 4.6 Perbandingan Momen Nominal antara Jarak Spiral yang
Berbeda ..................................................................................... 97
Gambar 4.7 Pengaruh Variasi Jarak Tulanga Sengkang Spiral Terhadap
Beban Lentur Balok Beton Bertulang ...................................... 101
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Laporan Hasil Uji Tarik
Lampiran 2 Laporan Pengujian Kuat Lentur Beton
Lampiran 3 Hasil Pengujian Bahan
Lampiran 4 Hitungan Kebutuhan Bahan Dasar Beton
Lampiran 5 Tabel Distribusi
Lampiran 6 Dokumentasi Pengujian
xvii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
a = Tinggi balok tegangan persegi ekivalen
As = Luas tulangan tarik
Asb = Luas tulangan tarik dalam keadaan balance
Asmax = Luas tulangan tarik maksimum
Asmin = Luas tulangan tarik minimum
b = Jarak maksimum (as-as) tulangan samping diambil ≤ 300 mm dan ≤ (1/6)
kali tinggi efektif balok.
C = Resultan gaya tekan pada beton
c = Jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan
D = diameter tulangan longitudinal (mm)
d = Jarak serat tekan ke pusat tulangan tarik (mm)
ds = Jarak titik berat tulangan tarik sampai serat tepi beton bagian tarik.
Sebaiknya diambil ≥ 60 mm.
Es = Modulus elastisitas baja tulangan (MPa)
fc’ = Kuat tekan beton.
fr = Kuat lentur beton (Mpa)
fs = Tegangan tarik baja tulangan
fy = Kekuatan leleh tulangan baja (MPa)
P = Beban batas benda uji (N)
L = Panjang benda uji (mm)
m = perbandingan tegangan
Mn = Momen nominal aktual penampang balok (KNm)
n = Jumlah data
xviii
r2 = Koefisien Determinasi
Sb = Tebal selimut beton minimum.
Snv = Jarak bersih tulangan pada arah vertical diambil ≥ 25 mm, dan ≥ D.
Sr = Deviasi standar
T = Resultan gaya tarik pada tulangan
Wc = berat volume beton (kg/m3)
Xi = kuat tekan beton yang didapat dari masing-masing benda uji
Z = lengan momen, yaitu jarak antara gaya tarik dan tekan yang membentuk
kopel yang besarnya
ß1 = Faktor pembentuk tegangan beton tekan persegi ekivalen, yang
bergantung pada mutu beton (f'c)
ρ = Rasio As terhadap bd
ρb = Rasio As terhadap bd yang menghasilkan kondisi regangan seimbang
ρmin = Rasio tulangan minimal
ρmax = Rasio tulangan maksimal
εs = regangan tarik baja tulangan
X = Variabel bebas
�̅� = Kuat tekan beton rata-rata
Ŷ = Garis regresi
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton banyak mengalami perkembangan, baik dalam pembuatan campuran
maupun dalam pelaksanaan konstruksinya. Salah satu perkembangan beton yaitu
pembuatan kombinasi antara material beton dan baja tulangan menjadi satu
kesatuan konstruksi yang dikenal sebagai beton bertulang.
Beton bertulang sebagai elemen balok harus diberi penulangan yang berupa
penulangan lentur dan penulangan geser (sengkang). Ada beberapa macam
tulangan geser pada balok, yaitu tulangan sengkang vertikal, sengkang spiral,
sengkang miring. Ketiga macam tulangan ini sudah sangat lazim diterapkan dan
sudah sangat dikenal dalam dunia konstruksi, sehingga dapat dikenal sebagai
tulangan sengkang konvensional.
Tulangan lentur dipasang secara horizontal dari sumbu balok dan berfungsi
menahan beban momen lentur, sedangkan tulangan geser atau begel dipasang
secara tegak lurus terhadap sumbu balok beton dan berfungsi sebagai penahan
beban gaya geser. Hal ini kemudian dikembangkan lebih lanjut ke dalam konsep
perubahan geometri tulangan sengkang untuk meningkatkan kapasitas lentur.
Tulangan sengkang konvensional yang telah dikenal selama ini dalam konsep
perhitungannya dengan memperhitungkan bahwa bagian tulangan sengkang yang
berfungsi menahan beban geser adalah bagian tulangan sengkang pada arah vertikal
(tegak lurus terhadap sumbu batang balok). Hal ini dikarenakan perilaku beban
geser balok akan menyebabkan terjadinya keretakan geser. Keretakan geser akan
2
menyebabkan terbelahnya balok menjadi dua bagian yang dipisahkan oleh garis
keretakan geser tersebut, yaitu bagian bawah retak geser dan bagian atas retak geser.
(Sumajouw dkk, 2013: 65)
Perilaku balok pada beton bertulang pada keadaan runtuh karena geser sangat
berbeda dengan pada keruntuhan karena lentur. Balok tersebut langsung hancur
tanpa adanya peringatan terlebih dahulu. Pada daerah yang mengalami momen yang
besar, retak yang dapat terjadi disebut retak lentur. Pada daerah yang gesernya
besar, akibat tarik diagonal dapat terjadi retak miring sebagai kelanjutan dari retak
lentur, dan disebut retak geser lentur. Pada daerah yang mengalami keruntuhan
lentur, retak terutama terjadi pada sepertiga tengah bentang, dan tegak lurus
terhadap arah tegangan utama. (Sitanggang D, 2016: 1)
Berdasarkan hal tersebut diatas, maka dilakukan penelitian yang bersifat
eksperimental “PENGARUH VARIASI JARAK TULANGAN SENGKANG
SPIRAL TERHADAP KUAT LENTUR BALOK BETON BERTULANG ” untuk
mengevaluasi seberapa besar pengaruh variasi jarak tulangan spiral terhadap kuat
lentur balok tersebut.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari penelitian ini adalah untuk menganalisa pengaruh variasi jarak
tulangan sengkang spiral pada balok beton bertulang yang memenuhi kriteria kuat
lentur.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kuat lentur balok beton
bertulang akibat pengaruh variasi jarak tulangan sengkang spiral terhadap kuat
lentur balok beton bertulang.
3
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang, maka perumusan masalah dapat di
identifikasi sebagai berikut:
1. Apakah ada pengaruh variasi jarak tulangan sengkang spiral terhadap
kuat lentur balok beton bertulang dengan penampang persegi panjang?
2. Bagaimana pengaruh variasi jarak tulangan sengkang spiral terhadap
pola retak balok?
1.4 Batasan Masalah
Dalam penelitian yang dilakukan, ada beberapa lingkup masalah yang
dibatasi untuk mencapai maksud dan tujuan yaitu:
1. Pengujian terhadap kuat lentur beton dengan variasi jarak tulangan
sengkang spiral.
2. Tidak menghitung hubungan tegangan dan regangan.
3. Benda uji yang dipakai balok persegi panjang dengan dimensi 15 × 15
cm dengan bentang 60 cm. Menggunakan tulangan sengkang spiral
dengan jarak yang berbeda dan 4 tulangan longitudinal.
4. Menggunakan tulangan begel benbentuk spiral Ø8 dengan jarak yang
berbeda dan 4 tulangan longitudinal Ø10.
5. Jumlah benda uji 20 buah. 5 buah dengan jarak tulangan sengkang
spiral 2.5 cm, 5 buah dengan jarak tulangan sengkang spiral 5 cm, 5
buah dengan jarak tulangan sengkang spiral 10 cm, dan 5 beton normal
(sebagai kontrol).
6. Untuk kuat tekan rencana beton dalam mutu f’c 30 MPa.
7. Kajian terhadap kuat lentur aplikasi pada balok.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Pustaka
2.1.1 Penggunaan Tulangan Pengekang terhadap Ketahanan Geser pada
Struktur Beton Bertulang
Dalam penelitian sebelumnya, Jaafar, K (2013) dijelaskan bahwa
secara umum tulangan melintang pada batang beton bertulang dengan
penampang bundar terbentuk dari beberapa pengikat bundar atau spiral.
Tujuannya pada balok yang tidak mengalami beban geser untuk memberikan
daya kekang yang cukup pada beton, dan untuk menghilangkan tekukan
terhadap balok tulangan memanjang. Artikel ini bertujuan untuk meneliti
validitas konsep yang difokuskan pada metode saat ini terhadap desain geser
yang digunakan pada kode desain, khususnya terhadap balok dengan
konfigurasi geser yang tidak sesuai dengan aturan kode dasar dalam
pembuatan kuda-kuda.
Kesimpulan dari kutipan Jaafar, K (2013) maka dapat dijelaskan bahwa
Metode integrasi rerata untuk menilai kontribusi geser tulangan spiral tidak
memadai, terutama dalam kasus sudut kemiringan retakan yang curam dan
jarak spiral besar. Pendekatan bijaksana adalah alat yang lebih dapat
diandalkan untuk menilai kontribusi geser spiral. Dari bukti eksperimental
yang disajikan dalam Jaafar (2008), tampak jelas bahwa banyak konsep yang
mendasari metode desain saat ini tidak sesuai dengan hasil eksperimen yang
diamati (terutama dalam kasus di mana kuda-kuda tinggi tidak dapat
terbentuk di dalam balok tipe SSC dan SST).
2.2 Beton
Beton didapat dari pencampuran antara bahan–bahan agregat halus dan kasar
yaitu pasir, batu, batu pecah, atau bahan semacam lainnya, dengan menambahkan
bahan perekat semen secukupnya, dan air sebagai bahan pembantu guna keperluan
5
reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton berlangsung. Agregat
halus dan kasar, disebut sebagai bahan susun kasar campuran, merupakan
komponen utama beton.
Nilai kuat tekan beton relatif tinggi bila dibandingkan dengan kuat tariknya,
sehingga beton merupakan bahan bersifat getas. Nilai kuat tariknya hanya berkisar
9% - 15% saja dari kuat tekannya. Pada penggunaan sebagai komponen structural
bangunan, umumnya beton diperkuat dengan batang tulangan baja sebagai bahan
yang dapat bekerja sama dan mampu membantu kelemahannya, terutama pada
bagian yang menahan gaya tarik.
Kerja sama antara beton dan baja tulangan (sebagai beton bertulang) hanya
dapat terwujud dengan didasarkan pada keadaan–keadaan berikut (Dipohusodo,
1994:2):
1. Lekatan sempurna antara batang tulangan baja dengan beton keras yang
membungkusnya sehingga tidak terjadi penggelinciran di antara
keduanya,
2. Beton yang mengelilingi batang tulangan baja bersifat kedap sehingga
mampu melindungi dan mencegah terjadinya karat baja,
3. Angka muai kedua bahan hampir sama untuk setiap kenaikan suhu satu
derajat
Beton tidak dapat menahan gaya tarik melebihi nilai tertentu tanpa mengalami
retak-retak. Untuk itu, agar beton dapat bekerja dengan baik dalam suatu sistem
struktur, perlu dibantu dengan memberinya perkuatan tulangan yang terutama akan
mengemban tugas menahan gaya tarik yang bakal timbul didalam sistem
(Dipohusodo, 1994:12)
6
2.3 Beton Bertulang dan Sejarah Penggunaan Beton Bertulang
Beton bertulang adalah kombinasi dari beton serta tulangan baja, yang
bekerja secara bersama-sama untuk memikul beban yang ada. Tulangan baja akan
memberikan kuat Tarik yang tidak dimiliki oleh beton. Selain itu tulangan baja juga
mampu memikul beban tekan, seperti digunakan pada elemen kolom beton.
Sifat utama dari beton, yaitu sangat kuat terhadap beban tekan, tetapi juga
bersifat getas/mudah patah atau rusak terhadap beban tarik. Dalam perhitungan
struktur, kuat tarik beton ini biasanya diabaikan.
Sifat utama dari baja tulangan, yaitu sangat kuat terhadap beban tekan
maupun beban tarik. Karena baja tulangan harganya mahal, maka sedapat mungkin
dihindari penggunaan baja tulangan untuk memikul beban tekan.
Dari sifat utama tersebut, maka jika kedua bahan (beton dan baja tulangan)
dipadukan menjadi satu kesatuan secara komposit, akan diperoleh bahan baru yang
disebut beton bertulang. Beton bertulang ini mempunyai sifat sesuai dengan sifat
bahan penyusunnya, yaitu sangat kuat terhadap beban tarik maupun beban tekan.
Beban tarik pada beton bertulang ditahan oleh baja tulangan, sedangkan beban tekan
cukup ditahan oleh beton.
Penggunaan material yang mirip dengan material beton yang dikenal dewasa
ini, sudah dimulai sejak zaman Romawi. Bangsa Romawi menemukan timbunan
vulkanis dalam jumlah besar di sekitar lokasi Gunung Vusuvius serta beberapa tempat
lain di Italia.
Beberapa tokoh yang mempelopori perkembangan beton ini, antara lain
disebutkan sebagai berikut:
7
1. F. Coignet, pada tahun 1801: menerbitkan tulisannya mengenai prinsip-
prinsip konstruksi beton dengan meninjau kelemahan bahan tersebut
dapat ditarik.
2. J.L. Lambot, pada tahun 1850: pertama kali membuat kapal kecil dari
semen, dan dipamerkan pada Pameran Dunia Tahun 1854 di Paris. Dia
mendapatkan hak paten pada tahun 1855.
3. W.B. Wilkinson (Inggris), pada tahun 1854: mendapatkan satu hak
paten untuk pelat lantai beton bertulang.
4. Joseph Monier, pada tahun 1867: seorang ahli taman dari Perancis,
orang pertman yang mendapatkan hak paten dalam pemakaian beton
bertulang untuk wadah tanamannya dan untuk tube beton bertulang.
Kemudian diikuti oleh banyak paten yang lain, seperti pipa dan tangki
tahun 1868, pelat datar pada tahun 1869, jembatan pada tahun 1873,
dan tangga pada tahun 1875. Hak paten dari Jerman diperolehnya pada
tahun 1880-1881 untuk bantalan kereta api, jambangan bunga bulat,
pelat datar, dan saluran pengairan.
5. Koenan, pada tahun 1886: menerbitkan tulisannnnya tentang teori dan
perancangan struktur beton.
6. C.A.P. Turner, pada tahun 1906: pertama kali mengembangkan flat slab
tanpa balok.
2.4 Bahan Penyusun Beton
Kualitas beton dapat ditentukan antara lain dengan pemilihan bahan-bahan
pembentuk beton yang baik, perhitungan campuran yang tepat, cara pengerjaan dan
8
perawatan beton dengan baik, serta pemilihan bahan tambah yang tepat dengan
dosis optimum yang diperlukan. Bahan-bahan penyusun beton yang digunakan
pada penelitian ini adalah:
2.4.1 Semen
Semen yang merupakan salah satu bahan dasar pembuatan beton
tergolong hidrolis. Jenis semen hidrolis yang banyak digunakan hingga saat
ini adalah merupakan semen Portland yang dipatenkan di Inggris pada tahun
1824 atas nama Joseph Aspdin. Semen Portland adalah material berbentuk
bubuk berwarna abu-abu dan banyak mengandung kalsium dan aluminium
silica. Bahan dasar pembuat semen sebenarnya adalah batu kapur yang
mengandung CaO, serta lempung atau tanah liat yang mengandung SiO2 dan
Al2O3. Material-material ini dicampur dan ditambahkan gips dalam jumlah
yang cukup, kemudian dibakar dalam klinker dan kemudian didinginkan.
Bahan-bahan dasar semen terdiri dari kapur (CaO2), silika (SiO2),
alumina (Al2O3) dan oksida besi (Fe2O3), pada saat proses manufaktur seiring
dengan penambahan bahan tambah lainnya, maka terjadilah suatu reaksi
kimiawi yang cukup kompleks.
9
Tabel 2.1 Komposisi Oksida Semen Portland Senyawa Oksida Pesentase
Kapur, CaO 60-67
SiO2 17-25
Al2O3 3-8
Fe2O3 0.5-6
MgO 0,1-4
Alkali (K2O, Na2O) 0,4-1,3
SO3 1,3-3,0 Sumber: Buku Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI 2847:2013 Oleh
Agus Setiawan
Meskipun banyak unsur ko,pleks yang terbentuk pada pembuatan
semen, namun ada 4 unsur utama yang paling penting yang terkandung dalam
semen, yaitu:
1. Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2
2. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2
3. Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3
4. Tetrakalsium aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.Fe2O3
Di pasaran terdapat jenis semen yang sering digunakan di dunia
konstruksi, tergantung jenis dan permasalahan yang dihadapi selama masa
konstruksi. Beton yang terbuat dari semen Portland biasa memerlukan waktu
sekitar dua puluh delapan hari untuk memperoleh kekuatan maksimal.
Secara umum sesuai dengan standar American Society for Testing and
Meterials (ASTM), jenis semen yang ada dapat dikategorikan menjadi lime
jenis:
1. Tipe I – Jenis semen biasa yang dapat digunakan pada pekerjaan
konstruksi umum
10
2. Tipe II – Merupakan modifikasi dari semen Tipe I, yang memiliki
panas hidrasi lebih rendah dan dapat tahan dari beberapa jenis
serangan sulfat.
3. Tipe III – merupakan tipe semen yang dapat menghasilkan kuat
tekan beton awal yang tinggi. Setelah 24 jam proses pengecoran
semen tipe ini akan menghasilkan kuat tekan dua kali lebih tinggi
daripada semen tipe biasa, namun panas hidrasi yang dihasilkan
semen jenis ini lebih tinggi daripada panas hidrasi semen tipe I.
4. Tipe IV – merupakan semen yang mampu menghasilkan panas
hidrasi yang rendah, sehingga cocok digunakan pada proses
pengecoran struktur beton yang masif.
5. Tipe V – digunakan untuk struktur-struktur beton yang
memerlukan ketahanan yang tinggi dari serangan sulfat.
Sifat-sifat semen portland dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sifat
fisaka dan sifat kimia.
1. Sifat-sifat fisika semen Portland meliputi kehalusan butir (finesses),
kepadatan (density), konsitensi, waktu pengikatan, panas hidrasi dan
perubahan volume (kekalan).
2. Sifat-sifat kimia meliputi kesegaran semen, sisa yang tak larut dan
panas hidrasi semen.
Semen akan bereaksi apabila dicampur dengan air, dan akan mulai
membentuk pasta yang secara perlahan akan mengeras menjadi suatu massa yang
padat. Proses ini disebut dengan istilah proses hidrasi semen. Agar reaksi hidrasi
dapat berlangsung, pada umumnya dibutuhkan air sebanyak kurang lebih 25%
dari berat semen (atau dikatakan rasio air semen = 0.25). Tambahan air
11
diperlukan untuk memberikan mobilitas pada air di dalam pasta semen selema
proses hidrasi sehingga dapat mencapai partikel semen, disamping itu air
tambaha juga diperlukan untuk memberikan kemudahan pengerjaan
(workability) pada campuran beton. Untuk beton normal, rasio air semen pada
umumnya berkisar antara 0.4 hingga 0.6, sedangkan untuk beton mutu tinggi
rasio air semen biasanya diambil cukup rendah hingga 0.2.
2.4.2 Air
Air merupakan bahan yang penting juga dalam pembuatan suatu
campuran beton. Air yang dicampur dengan semen akan membungkus
agregat halus dengan agregat kasar menjadi satu kesatuan. Pencampuran
semen dan air akan menimbulkan suatu reaksi kimia yang disebut dengan
istilah rekasi hidrasi.
Air untuk pembuatan beton sebaiknya digunakan air bersih yang
dapat diminum. Air yang diambil dari dalam tanah (misalnya air sumur) atau
air yang berasal dari Perusahaan Air Minum, pada umumnya cukup baik
digunakan bila dipakai untuk pembuatan beton.
Menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia Tahun 1971 (PBI-
1971), air yang digunakan untuk pembuatan dan perawatan beton tersebut
tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, garam-garam, bahan-naham
organis atau bahan-bahan lain yang merusak beton dan/atau baja tulangan,
Dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat
sebagai berikut :
1. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari
2 gram/liter.
12
2. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton
(asam, zat organik, dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.
3. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.
4. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.
2.4.3 Agregat
Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan
pengisi dalam campuran beton. Pada suatu campurabn beton normal, agregat
menempati 70 hingga 75% volume beton yang mengeras. Sisanya ditempati
oleh pasta semen, air yang tersisa dari reaksi hidrasi serta rongga udara.
Secara umum semakin padat susunan agregat dalam campuran beton, maka
beton yang dihasilkan akan makin tahan lama dan ekonomis. Oleh karena itu,
agar dapat dipadatkan dengan baik, maka ukuran agregat halus harus dipilih
sedemikian rupa sehingga memenuhi gradasi yang disarankan. Perlu juga
diperhatikan bahwa agregat hendaknya memiliki kekuatan yang baik, awet
dan tahan cuaca, disamping itu juga harus bersih dari kotoran seperti
lempung, tanah liat, lanau, maupun kotoran organic lainnya yang akan
melemahkan lekatan antara pasta semen dan agregat. Secara umum agregat
diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu agrgat kasar dan agregat halus.
a. Agregat Halus
Agregat halus (pasir) adalah mineral alami yang berfungsi
sebagai bahan pengisi dalam campuran beton yang memiliki ukuran
butiran kurang dari 5 mm atau lolos saringan no.4 dan tertahan pada
saringan no.200. Agregat halus (pasir) berasal dari hasil disintegrasi
13
alami dari batuan alam atau pasir buatan yang dihasilkan dari alat
pemecah batu (stone crusher). (Haitami: 2011)
Menurut Ali Asroni (2010), pasir yang digunakan sebagai bahan
beton, harus memenuhi syarat sebagai berikut:
1. Berbutir tajam dan keras.
2. Bersifat kekal, yaitu tidak mudah lapuk/hancur oleh
perubahan cuaca, seperti terik matahari dan hujan.
3. Tidak boleh menngandung lumpur lebih dari 5% dari berat
keringnya. Jika kandungan lumpur lebih dari 5%, maka
pasir tersebut harus dicuci.
4. Tidak boleh digunakan pasir laut (kecuali dengan petunjuk
staff ahli), karena pasir laut ini banyak mengandung garam
yang dapat merusak beton/baja tulangan.
b. Agregat Kasar
Kerikil merupakan agregat kasar yang mempunyai ukuran
diameter 5 mm sampai 40 mm. Sebagai pengganti kerikil dapat pula
dipakai batu pecah (split). Kerikil atau batu pecah yang mempunyai
ukuran diameter lebih dari 40 mm tidak baik untuk pembuatan beton.
Agregat kasar yang akan dicampurkan sebagai adukan beton
harus memenuhi syarat mutu yang telah ditetapkan. Adapun
persyaratan mutu agregat kasar menurut PBI 1971 Bab 3.4 adalah
sebagai berikut:
1. Agregat kasar harus terdiri dari butiran–butiran yang keras
dan tidak berpori. Agregat kasar yang mengandung butir-
14
butir pipih hanya dapat dipakai apabila jumlah butir – butir
tersebut tidak melebihi dari 20 % berat agregat seluruhnya.
Butir – butir agregat kasar tersebut harus bersifat kekal
artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca.
2. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari
1% (ditentukan dari berat kering ). Yang diartikan dengan
lumpur adalah bagian–bagian yang dapat melalui ayakan
0,063 mm. Apabila kadar lumpur melebihi 1% maka
agregat harus dicuci terlebih dahulu sebelum digunakan.
3. Agregat kasar tidak boleh mengandung zat –zat yang dapat
merusak beton, seperti zat reaktif alkali.
4. Keausan dari butir – butir agregat kasar diperiksa dengan
mesin Los Angles dengan syarat – syarat tertentu.
5. Agregat kasar terdiri dari butir–butir yang beraneka ragam
besarnya dan tidak melewati saringan 4.75 mm.
6. Besar butiran agregat maksimum tidak boleh lebih dari 1/5
jarak terkecil antara bidang – bidang samping dari cetakan,
1/3 dari tebal plat, atau ¾ dari jarak bersih minimum antara
batang–batang atas tulangan.
2.5 Balok
Balok dapat didefinisikan sebagai salah satu dari elemen struktur portal
dengan bentang yang arahnya horizontal. Sedangkan portal merupakan kerangka
utama dari struktur bangunan, khususnya bangunan gedung. Portal digambarkan
dalam garis-garis horizontal (disebut: balok) dan vertikal (disebut: kolom) yang
15
saling bertemu/berpotongan pada titik buhul (joint). Biasanya pada perencanaan
portal dengan bahan beton bertulang, ujung kolom bagian bawah dari portal
tersebut bertumpu/tertanam kuat pada fondasi dan dapat dianggap/direncanakan
sebagai perletakan jepit ataupun sendi.
Beban yang bekerja pada balok biasanya berupa beban lentur, beban geser
maupun torsi (momen punter), sehingga perlu baja tulangan untuk menahan beban-
beban tersebut. Tulangan ini berupa tulangan memanjang atau tulangan
longitudinal (yang menahan beban lentur) serta tulangan geser/begel (yang
menahan beban geser dan torsi). (Asroni, 2010: 39)
2.5.1 Balok Beton Tanpa Tulangan
Sifat dari bahan beton, yaitu sangat kuat untuk menahan tekan, tetapi
tidak kuat (lemah) untuk menahan tarik. Oleh karena itu, beton dapat
mengalami retak jika beban yang dipikulnya menimbulkan tegangan tarik
yang melebihi kuat tariknya.
Jika sebuah balok beton (tanpa tulangan) ditumpu oleh tumpuan
sederhana (sendi-rol), dan diatas balok tersebut bekerja beban terpusat (P)
serta beban merata (q), maka akan timbul momen luar, sehingga balok akan
melengkung ke bawah seperti tampak pada gambar 2.1 (a) dan Gambar 2.1
(b).
16
Gambar 2.1 Balok beton tanpa tulangan
Sumber: Balok dan Pelat Beton Bertulang oleh Ali Asroni 2017
Pada balok yang melengkung ke bawah akibat beban luar ini pada
dasarnya ditahan oleh kopel gaya-gaya dalam yang berupa tegangan tekan
dan tarik. Jadi pada serat-serat balok bagian tepi atas akan menahan tegangan
tekan, dan semakin ke bawah tegangan tekan tersebut akan semakin kecil.
Sebaliknya, serat-serat bagian tepi bawah akan menahan tegangan tarik, dan
semakin ke atas tegangan tariknya akan semakin kecil pula (lihat Gambar 2.1
(c)). Pada bagian tengah, yaitu pada batas antara tegangan tekan dan tarik,
serat-serat balok tidak mengalami tegangan sama sekali (tegangan tekan
maupun tegangan tarik bernilai nol). Serat-serat yang tidak mengalami
tegangan tersebut membentuk suatu garis yang disebut garis netral.
Jika beban di atas balok itu cukup besar, maka serat-serat beton pada
bagian tepi bawah akan mengalami tegangan tarik cukup besar pula, sehingga
dapat terjadi retak beton pada bagian bawah. Keadaan ini terjadi terutama
pada daerah beton yang momennya besar, yaitu pada bagian tengah bentang.
(a) Balok dengan beban P dan q (b) Balok melengkung
(c) Diagram tegangan beton
17
2.5.2 Balok Beton dengan Tulangan
Untuk menahan gaya tarik yang cukup besar pada serat-serat balok
bagian tepi-bawah, maka perlu diberi baja tulangan sehingga disebut dengan
istilah “beton bertulang”. Pada balok beton bertulang ini, tulangan baja
ditanam di dalam beton sedemikian rupa, sehingga gaya tarik yang
dibutuhkan untuk menahan momen pada penampang retak dapat ditahan oleh
baja tulangan, seperti tampak pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Balok Beton Bertulang
Sumber: Balok dan Pelat Beton Bertulang oleh Ali Asroni 2017
2.6 Retak pada balok
Retak terjadi pada umumnya menunjukkan bahwa lebar celah retak sebanding
dengan besarnya tegangan yang terjadi pada batang tulangan baja tarik dan beton
pada ketebalan tertentu yang menyelimuti batang baja tersebut. Meskipun retak
tidak dapat dicegah, namun ukurannya dapat dibatasi dengan cara menyebar atau
mendistribusikan tulangan. Pada dasarnya ada tiga jenis keretakan pada balok
(Gilbert, 1990):
1. Retak lentur (flexural crack), terjadi akibat kegagalan balok dalam
menahan beban lentur, sehingga biasanya terjadi pada daerah lapangan
(b) Elemen balok beton bertulang (a) Distribusi tegangan pada
penampang retak
18
(bentang tengah) balok, karena pada daerah ini timbul momen lentur
paling besar. Arah retak terjadi hampir tegak lurus pada sumbu balok
(lihat Gambar 2.3.(a)).
2. Retak geser pada bagian balok (web shear crack), terjadi akibat
kegagalan balok dalam menahan beban geser, sehingga biasanya terjadi
pada daerah ujung (dekat tumpuan) balok, karena pada daerah ini
timbul gaya geser/gaya lintang paling besar. Retak yang terjadi yaitu
arah keretakan miring, membentuk sudut sekitar 45° (lihat Gambar
2.3.(b)).
3. Retak geser-lentur (flexural shear crack), terjadi pada bagian balok
yang sebelumnya telah terjadi keretakan lentur. Retak geser lentur
merupakan perambatan retak miring dari retak lentur yang sudah terjadi
sebelumnya (lihat Gambar 2.3 (c)).
(a)
(b)
(c) Gambar 2.3 Retak pada balok
Sumber: Jurnal Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Sistem Rangka dengan Variasi Jarak Spasi 2018
19
Beton hanya mampu memikul regangan tarik yang relatif rendah sebelum
retak, setelah retak beton mengalami perpanjangan (elongation) dengan melebarnya
retakan dan pertambahan retakan yang baru.
2.7 Tulangan Geser Balok
2.7.1 Retakan Pada Balok
Jika ada sebuah balok yang ditumpu secara sederhana (yaitu dengan
tumpuan sendi pada ujung yang satu dan tumpuan rol pada ujung lainnya),
kemudian diatas balok diberi beban cukup berat, balok tersebut dapat terjadi
2 jenis retakan, yaitu retak yang arahnya vertical dan retak yang arahnya
miring.
Gambar 2.4 Jenis Retakan Pada Balok
Sumber: Balok dan Pelat Beton Bertulang oleh Ali Asroni 2017
Retak vertikal terjadi akibat kegagalan balok dalam menahan beban
lentur, sehingga biasanya terjadi pada daerah lapangan (bentang tengah)
balok, karena pada daerah ini timbul momen lentur paling besar. Retak miring
terjadi akibat kegagalan balok dalam menahan beban geser, sehingga
biasanya terjadi pada daerah ujung (dekat tumpuan) balok, karena pada
daerah ini timbul gaya geser paling besar.
20
2.8 Pemasangan Tulangan
2.8.1 Pemasangan Tulangan Longitudinal
Fungsi utama baja tulagan pada struktur beton bertulang yaitu untuk
menahan gaya tarik. Oleh karena itu pada struktur balok, pelat, fondasi,
ataupun struktur lainnya dari bahan beton bertulang selalu diupayakan agar
tulangan longitudinal (tulangan memanjang) dipasang pada serat-serat beton
yang mengalami tegangan tarik. Keadaan ini terjadi terutama pada daerah
yang menahan momen lentur besar (umumnya di daerah lapangan/tengah
bentang, atau di atas tumpuan), sehingga sering mengakibatkan terjadinya
retakan beton akibat tegangan lentur tersebut.
Tulangan longitudinal ini dipasang searah sumbu batang. Berikut ini
diberikan beberapa contoh pemasangan tulangan memanjang pada balok
maupun pelat (lihat Gambar 2.5).
Gambar 2.5 Contoh pemasangan tulangan longitudinal pada balok dan plat Sumber: Balok dan Pelat Beton Bertulang oleh Ali Asroni 2017
2.8.2 Pemasangan Tulangan Geser
Retakan beton pada balok juga dapat terjadi di daerah ujung balok yang
dekat dengan tumpuan. Retakan ini disebabkan oleh bekerjanya gaya geser
(b) Balok dengan beban P dan q (a) Balok dengan beban P dan q
(c) Balok dengan beban P dan q (d) Balok dengan beban P dan q
21
atau gaya lintang balok yang cukup besar, sehingga tidak mampu ditahan oleh
material beton dari balok yang bersangkutan.
Agar balok dapat menahan gaya geser tersebut, maka diperlukan
tulangan geser yang dapat berupa tulangan miring atau berupa sengkang. Jika
sebagai penahan gaya geser hanya digunakan sengkang saja, maka pada
daerah dengan gaya geser besar (misalnya pada ujung balok yang dekat
tumpuan) dipasang sengkang dengan jarak yang rapat sedangkan pada daerah
dengan gaya geser kecil (lapangan) dapat dipasang sengkang dengan jarak
yang lebih besar/renggang.
2.9 Spiral
Tulangan spiral (Spiral reinforcement) adalah Tulangan yang digulung
menerus dalam bentuk lilitan melingkar. Pada komponen struktur tekan bertulangan
spiral atau pengikat, jarak bersih antar tulangan longitudinal tidak boleh kurang dari
1,5db atau kurang dari 40 mm.
Spiral harus terdiri dari batang tulangan atau kawat menerus yang berspasi
sama dari ukuran yang sedemikian dan digabungkan sedemikian rupa yang
mengizinkan penanganan dan penempatan tanpa penyimpangan dari dimensi yang
dirancang. Untuk konstruksi cor ditempat, ukuran spiral tidak boleh kurang dari
diameter 10 mm. Spasi bersih antar spiral tidak boleh melebihi 75 mm, atau tidak
kurang dari 25 mm. Pengangkuran spiral harus disediakan oleh 1-1/2 lilitan ekstra
batang tulangan atau kawat spiral pada setiap ujung unit spiral.
22
2.10 Jarak tulangan pada balok
Tulangan longitudinal maupun sengkang balok diatur pemasangannya
dengan jarak tertentu, seperti dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Aturan pemasangan tulangan balok
Sumber: Buku Teori dan Desain Plat Beton Bertulang oleh Ali Asroni 2017
Keterangan Gambar 2.6:
Sb = tebal selimut beton minimum (Pasal 9.7-1 SNI 03-2847-2002). Jika
berhubungan dengan tanah/cuaca:
Untuk D ≥ 16 mm, tebal Sb = 50 mm
Untuk D ≤ 16 mm, tebal Sb = 40 mm
Jika tak berhubungan dengan tanah/cuaca tebal Sbm= 40 mm
b = jarak maksimum (as-as) tulangan samping (3.3.6.7 SK SNI T-15-
1991-03), diambil ≤ 300 mm dan ≤ (1/6) kali tinggi efektif balok. Tinggi
efektif = tinggi balok – ds atau d = h –ds.
Snv = jarak bersih tulangan pada arah vertical (Pasal 7.6.2 SNI 2847-2002)
diambil ≥ 25 mm, dan ≥ D.
Sn = jarak bersih tulangan pada arah mendatar (Pasal 7.6.1 SNI 2847-
2002) diambil ≥ 25 mm, dan ≥ D, dan disarankan 4/3 ϕagregat maks, untuk
23
memudahkan pengecoran (agar kerikil dapat memasuki celah
tulangan).
D = diameter tulangan longitudinal, mm.
ds = jarak titik berat tulangan tarik sampai serat tepi beton bagian tarik.
Sebaiknya diambil ≥ 60 mm
2.11 Kait Standar
Kait standar untuk sengkang dan kait pengikat menurut SNI 2847-2013 pasal
7.1.1:
1. Batang tulangan D-16 dan yang lebih kecil, bengkokan 90° ditambah
perpanjangan 6db pada ujung bebas kait; atau
2. Batang tulangan D-19, D-22, dan D-25, bengkokan 90° ditambah
perpanjangan 12db pada ujung bebas kait; atau
3. Batang tulangan D-25 dan yang lebih kecil, bengkokan 135° ditambah
perpanjangan 6db pada ujung bebas batang tulangan.
2.12 Selimut Beton
Untuk menentukan jumlah tulangan serta posisi penempatan tulangan, maka
seorang perencana struktur harus memperhatikan lebar penampang balok yang
digunakan. Selain itu lebar penampang balok juga harus memperhatikan tentang
ketentuan tebal selimut beton yang disyaratkan. Dalam pasal 7.7 SNI 2847:2013
disebutkan bahwa beton cor setempat (non prategang) penampang balok dan kolom
dianjurkan mengambil tebal selimut beton setebal 40 mm, sedangkan untuk pelat
yang tidak berhubungan langsung dengan tanah dapat diambil selimut beton setebal
20 mm. Dan beton cor setempat (prategang) penampang balok dan kolom tulangan
24
utama dianjurkan mengambil tebal selimut beton setebal 40 mm, sedangkan balok
dan kolom untuk pengikat, sengkang, spiral dapat diambil selimut beton setebal 25
mm.
2.13 Faktor Momen Pikul Maksimum
Nilai faktor momen pikul maksimum (Kmaks) hanya bergantung pada mutu
beton (β1 dan f’c) serta mutu baja tulangan (fy) saja, dan tidak bergantung pada
ukuran penampang balok. Oleh karena itu nilai Kmaks juga dapat ditabelkan seperti
terlihat pada tabel 2.2
Tabel 2.2 Faktor momen pikul maksimum (Kmaks) dalam MPa. Mutu beton
fc (MPa)
Mutu baja tulangan fy (Mpa)
240 300 350 400 450
15 4,4839 4,2673 4,1001 3,9442 3,7987
20 5,9786 5,6897 5,4668 5,2569 5,0649
25 7,4732 7,1121 6,8335 6,5736 6,3311
28 8,3700 7,9656 7,6535 7,3625 7,0908
30 8,8608 8,4291 8,0965 7,7866 7,4976
35 10,0179 9,5200 9,1376 8,7822 8,4514
40 11,0711 10,5103 10,0809 9,6827 9,3129
45 12,0157 11,3959 10,9227 10,4848 10,0787
50 12,8473 12,1730 11,6595 11,1852 10,7463
Sumber: Buku Balok dan Pelat Beton Bertulang oleh Ali Asroni 2017
25
Catatan untuk tabel 2.2:
Jika mutu beton (f’c) dan atau mutu baja tulangan (fy) tidak sesuai dengan
yang tercantum pada tabel 2.2 diatas, maka faktor momen pikul maksimum
ditentukan berdasarkan persamaan 2.2 yaitu:
𝐾𝑚𝑎𝑘𝑠 = 382,5 𝛽1 𝑓′𝑐(600+𝐹𝑦−225 𝛽1)
(600+𝐹𝑦)2 ............................................... (2.1)
Untuk f’c : (17 ~ 28) Mpa, maka β1 = 0,85
Untuk f’c > 28 Mpa, maka:
β1 = 0,85 – 0,05 (𝐹𝑐−28)
7 ....................................................................... (2.2)
𝑡𝑒𝑡𝑎𝑝𝑖 β1 ≥ 0,65.
Hubungan antara faktor momen pikul K dan faktor momen pikul Kmaks dalam
perencanaan beton bertulang dengan tulangan tunggal, dapat diperjelas lagi sebagai
berikut:
1. Jika nilai K ≤ Kmaks, maka ukuran penampang balok beton dapat dipakai
(sudah cukup), dan balok dapat dihitung dengan tulangan tunggal .
2. Jika nilai K ≥ Kmaks, maka balok tidak boleh direncanakan dengan
tulangan tunggal, maka harus direncanakan tulangan rangkap.
2.14 Beban
Beban adalah gaya luar yang bekerja pada suatu struktur. Penentuan secara
pasti besarnya beban yang bekerja pada suatu struktur selama umur layannya
merupakan salah satu pekerjaan cukup sulit. Pada umumnya penentuan besarnya
beban hanya merupakan suatu estimasi saja. Meskipun beban yang bekerja pada
sutau lokasi dari sturktur dapat diketahui secara pasti, siatribusi beban dari elemn
26
ke elemen dalam suatu struktur pada umumnya memiliki asumsi dan pendekatan.
Jika beban-beban yang bekerja pada suatu struktur telah diestimasi, maka masalah
berikutnya adalah mentukan kombinasi-kombinasi beban yang paling dominan
yang mungkin bekerja pada strukturn tersebut. Besar beban u=yang bekerja pada
suatu struktur diatur oleh peraturan pembebanan yang berlaku. Bebrapa jenis beban
yang sering dijumpai antara lain:
1. Beban mati adalah beban gravitasi yang berasal dari berat semua
komponen gedung/bangunan yang bersifat permanen selama masa
layan struktur tersebut. Termasuk pula ke dalam jenis beban mati adalah
unsur-unsur tambahan, mesin serta peralatan tetap yang tak terpisahkan
dari gedung tersebut. Selain itu berat sendiri struktur, sistem perpipaan,
jaringan listrik, penutup lantai, serta plafon juga termasuk jenis beban
mati.
2. Beban hidup termasuk ke dalam kategori beban gravitasi, yaitu jenis
beban yang timbul akibat penggunaan suatu gedung selama masa layan
gedung tersebut. Beban manusia, peralatan yang dapat dipindahkan,
kendaraan bermotor, serta barang/benda lain yang letaknya tidak
permanen. Oleh karena besar dan lokasi beban hidup berubah-ubah,
maka penentuan beban hidup dengan tepat merupakan suatu hal yang
cukup sulit.
3. Beban angin adalah beban yang timbul sebagai akibat adanya tekana
dari gerakan angina. Beban angina sangat ditentukan oleh lokasi dan
ketinggian dari struktur bangunan. Intensitas tekanan tiup yang
27
direncanakan dapat diambil minimum sebesar 25 kg/m2, kecuali untuk
kondisi berikut:
a. Tekanan tiup di tepi laut sampai sejauh 5 km fari pantai harus
diambil minimum 40 kg/m2.
b. Untuk bangunan di daerah lain yang kemungkinan tekanan
tiupnya lebih dari 40 kg/m2, harus diambil P = V2/16 (kg/m2),
dengan V adalah kecepatan angina dalam m/s.
c. Untuk cerobong, tekanan tiup dalam kg/m2 harus ditentukan
dengan rumus (42,5 + 0,6h), dengan h adalah tinggi cerobong
seluruhnya dalam meter.
Nilai tekanan tiup yang diperoleh masih harus dikalikan dnegan suatu
koefisien angin, guna mendapatkan gaya resultan yang bekerja pada
struktur.
4. Beban gempa merupakan beban dalam arah horizontal dari struktur
yang ditimbulkan oleh adanya gerakan tanah akibat gempa bumi, baik
dalam arah vertical maupun horizontal. Pada beberapa kasus umumnya
pengaruh gempa dalam arah vertical lebih menentukan dari pada
pengaruh gempa arah vertikal. Besarnya gaya gempa yang bekerja pada
struktur/bangunan ditentukan berdasarkan persamaan
V = Cs × W ............................................................................... (2.3)
Dengan :
C = koefisien respons seismik yang ditentukan berdasarkan respons
spectrum pada lokasi bangunan serta jenis sistem struktur yang
digunakan.
28
W = berat seismic efektif yang berisi seluruh beban mati dan beban
lainnya yang disyaratkan dalam peraturan mengenai gempa.
2.15 Kombinasi Beban
Setiap komponen harus dirancang sedemikian rupa sehingga mampu
memikul beban yang lebih besar daripda beban layan atau beban aktual guna
memberikan jaminan terhadap kegagalan struktur. Dalam metode perencanaan
berbasis kekuatan (strength design method), elemen struktur didessain untuk
memikul beban terfaktor, yang diperoleh dengan mengalikan suatu factor beban
terhadap beban layan nominal. Karena beban mati dapat diestimasikan secara lebih
akurat, maka fakror bebannya dipilih lebih kecil daripada beban hidup. Beban hidup
memiliki derajat ketidak pastian yang lebih tinggi dari beban mati.
Besaran faktor beban harus cukup untuk membatasi kegagalan struktur secara
tiba-tiba, namun juga harus mengahasilkan struktur yang seekonomis mungkin.
Berdasarkan catatan penelitian yang telah dilakukan secara terus menerus, serta
berdasarkan pada ilmu-ilmu probabilitas, SNI mengadopsi penggunaan faktor
beban sebesar1,2 untuk beban mati, D, dan 1,6 untuk beban hidup, L. Nilai faktor
beban mati diambil lebih kecil karena beban mati dapat dihitung dengan kepastian
yang lebih tinggi daripada beban hidup.
Berdasarkan persyaratan dalam SNI 2847:2013 pasal 9.2 besarnya kuat perlu,
U, yang harus dipertimbangkan sebagai kondisi paling kritis yang harus dipikul
suatu elemen strutur.
Kombinasi-kombinasi beban terfaktor tersebut adalah:
1. Kombinasi beban mati:
U = 1,4 D (Pers. (9-1) SNI Beton) ........................................... (2.4)
29
2. Kombinasi beban mati dan beban hidup:
U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5(A atau R) (Pers. (9-2) SNI Beton) .... (2.5)
3. Jika pengaruh angin ikut diperhitungkan:
U = 1,2 D + 1,6 (L atau R) + (L atau 0,5W) ............................ (2.6)
U = 1,2 D + W + L + 0,5 (A atau R ) ....................................... (2.7)
Atau
U = 0,9 D + W .......................................................................... (2.8)
Diambil pengaruh yang terbesar.
4. Jika pengaruh gempa harus diperhitungkan:
U = 1,2 D + E + L .................................................................... (2.9)
Atau
U ).9 D + E ............................................................................. (2.10)
Dimana :
D = beban mati
L = beban hidup
A = beban hidup atap
R = beban hujan
W = beban angin
E = beban gempa
Kombinasi beban terfaktor lainnya meliputi:
1. Pengaruh impak (SNI 2847:2013 Pasal 9.2.2)
Bila tahanan terhadap pengaruh impak harus ikut diperhitungkan dalam
desian, beban impak disertakan dalam kombinasi pembebanan dengan
beban hidup, L.
30
2. Pengaruh regangan sendiri (SNI 2847:2013 Pasal 9.2.3)
Bila memungkinkan, efek pada struktur alibat pengaruh suhu, T, harus
ikut dikombinasikan dengan beban-beban laingnya. Penentuan faktor
beban untuk T harus memperhatikan:
a. Ketidakpastian besarnya T,
b. Kemungkinan bahwa efek maksimum pada struktur akibat T
dan beban-beban lainnya akan terjadi secara simultan pada saat
yang bersamaan, dan
c. Potensi kerusakan (dan kerugian) yang akan dialami bila efek
dari T lebih besar dari yang diasumsikan.
Faktor beban untuk T tidak boleh diambil kurang dari 1,0.
3. Pengaruh fluida (SNI 2847:2013 Pasal 9.2.4)
4. Pengaruh tekanan lateral tanah (SNI 2847:2013 Pasal 9.2.5)
5. Pengaruh gaya jeking (jacking) baja prategang (SNI 2847:2013 Pasal
9.2.7)
2.16 Faktor Reduksi Kekuatan ϕ
Ketidakpastian kekuatan beton terhadap pembebanan pada komponen
struktur dianggap sebagai factor reduksi kekuatan ϕ, yang nilainya ditentukan
menurut pasal 11.3 SNI 03-2847-2013 sebagai berikut:
1. Struktur lentur tanpa beban aksial (misalnya: balok)
ϕ = 0, 80
2. Beban aksial dan beban aksial dengan lentur
a. Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur,
ϕ = 0,80
31
b. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
i. Komponen struktur dengan tulangan spiral atau Sengkang
ikat,
ϕ = 0,70
ii. Komponen struktur dengan tulangan Sengkang biasa,
ϕ = 0,65
3. Geser dan torsi
Φ = 0,75
4. Tumpuan pada beton
ϕ = 0,65
2.17 Material Baja Tulangan
Material beton lemah dalam tarik sehingga material beton digunakan
bersama-sama dengan material baja tulangan atau kawat baja yang menahan tegang
tarik. Dalam SNI 2847:2013, baja tulangan yang dapat digunakan pada elemen
beton bertulang dibatasi hanya pada baja tulangan atau kawat baja saja. Belum ada
peraturan yang mengatur penggunaan tulangan selain baja tulangan atau kawat baja
tersebut pada beton bertulang.
Tulangan baja yang terdapat dipasaran ada dua jenis, yaitu tulangan polos
(BJTP) dan tulangan ulir/sirip (BJTS). Tulangan polos biasanya mempunyai
tegangan leleh minimum sebesar 240 MPa sedangkan tulangan ulir umumnya
mempunyai tegangan leleh minimum sebesar 400 MPa. Spesifikasi baja tulangan
yang umum digunakan di antaranya adalah ASTM A 615M (1993a) dan ASTM A
706 M (1993b).Diameter baja tulangan ulir dapat dilihat pada table 2.3 berikut:
32
Tabel 2.3 Tulangan Ulir dan Ukurannya
Jenis Tulangan Diameter nominal (mm) Berat per m (kg)
D10 10 0,617
D13 13 1,042
D16 16 1,578
D19 19 2,226
D22 22 2,984
D25 25 3,853 D29 D32 D36
29 32 36
5,185 6,313 7.990
Sumber: Buku Perencanaan Struktur Beton Bertulang Oleh Iswandi Imran dan Ediansjah Zulkifli 2018
Dalam aplikasi di lapangan, disarankan untuk menggunakan tulangan baja
sirip untuk digunakan sebagai tulangan utama karena karena bentuk penampangnya
yangn bersirip mampu mengikatkan lekatan dengan beton serta mengurangi lebar
retak beton pada daerah tarik. Ukura diameter tulangan baja yang tersedia di
lapangan mulai dari diameter 6 mm, 8, 10, 13, 16, 19, 22, 25 , 29, 32 hingga 50 mm.
Mutu baja tulangan ditentukan berdasarkan kuat lelehnya (fy). Tabel 2.4
memberikan nilai mutu baja tulangan yang dapat digunakan di lapangan.
Tabel 2.4 Mutu Tulangan Baja SNI 03-6861.2-2002, Spesifikasi Bahan Bangunan dari Besi/Baja
Jenis Simbol Kuat Leleh minimum, fy, kg/mm2 (MPa)
Kuat Tarik minimum, fu, kg/mm2 (MPa)
Polos Bj. TP 24 24 (235) 39 (382) Bj. TP 30 30 (294) 49 (480)
Deform Bj. TD 24 24 (235) 39 (382) Bj. TD 30 30 (294) 49 (480) Bj. TD 35 35 (343) 50 (490) Bj. TD 40 40 (392) 57 (559) Bj. TD 50 50 (490) 63 (618) Sumber: Buku Perancangan Struktur Beton Bertulang Oleh Agus Setiawan 2016
33
2.18 Kuat Lentur Beton Bertulang
Apabila suatu gelagar balok bentang sederhana menahan beban yang
mengakibatkan timbulnya momen lentur, akan terjadi deformasi lentur di dalam
balok tersebut. Pada kejadian momen lentur positif, tegangan tekan akan terjadi
dibagian atas dan tegangan tarik terjadi di bagian bawah dari penampang.
Regangan-regangan tersebut mengakibatkan timbulnya tegangan-tegangan yang
harus ditahan oleh balok, tegangan tekan di sebelah atas dan tegangan tarik di
sebelah bawah. Agar stabilitasnya terjamin, batang balok sebagai bagian dari sistem
yang menahan lentur harus kuat untuk menahan tegangan tekan dan tarik tersebut.
Untuk memperhitungkan kemampuan dan kapasitas dukung komponen struktur
beton terlentur (balok, pelat, dinding dan sebagainya), sifat utama bahwa bahan
beton kurang mampu menahan tegangan tarik akan menjadi dasar pertimbangan.
Tegangan-tegangan lentur merupakan hasil dari momen lentur luar. Dengan cara
memperkuat dengan batang tulangan baja pada daerah dimana tegangan tarik
bekerja akan didapat apa yang dinamakan struktur beton bertulang.
Pada saat beton struktur bekerja menahan beban-beban yang dipikulnya,
balok beton akan mengalami tegangan-tegangan pada badannya. Salah satu
tegangan yang terjadi adalah tegangan tarik akibat lenturan pada serat tepi bawah
pada balok dengan tumpuan sederhana. Kekuatan lentur merupakan kekuatan beton
dalam menahan lentur yang umumnya terjadi pada balok struktur. Kuat lentur dapat
diteliti dengan membebani balok pada tengah-tengah bentang atau pada tiap
sepertiga bentang dengan beban titik P seperti terlihat pada Gambar 2.7. Beban
ditingkatkan sampai kondisi balok mengalami keruntuhan lentur, dimana retak
utama yang terjadi terletak pada sekitar tengah-tengah bentang. Besarnya momen
34
akibat gaya pada saat runtuh ini merupakan kekuatan maksimal balok beton dalam
menahan lentur.
Gambar 2.7 Metode Pengujian Kuat Tarik Lentur
Reaksi Tumpuan
∑MB = 0
Rav . L − 12
P (2
3 L) − 1
2 P .
1
3 L − 1
2 qL2 = 0
Rav . L − 26
P . L − 16
P . L − 1
2 qL2 = 0
Rav = 2
6 P .L +
1
6 P .L +
1
2 qL2
L−
Rav = 36
P + 12
q L
Rav = 12
P + 12
q L
Rav = Rbv (Karena penampang simetris)
Reaksi Momen
MA = 0
MC = Rav . 1
3 . L − 1
2 . q . L2
= (1
2 P + 1
2 q L) . 1
3 . L − 1
2 . q . L (1
3 L)
= 16
P L + 1
6 q L2 − 1
6 q .L
35
= 16
P L
MD = Rav . 2
3 . L − 1
2 . q . L2 − 1
2 . P (1
3 L)
= (1
2 P + 1
2 q L) . 2
3 . L − 1
2 . q . L (2
3 . L) − 1
6 . P L
= 26
P L+ 2
6 q L2 − 2
6 q . L2 − 1
6 . P L
= 16
P L
MB = Rav . L − 12 . q . L2 − 1
2 . P (2
3 L) − 1
2 . P (1
3 L)
= (1
2 P + 1
2 q L). L − 1
2 . q . L2 − 2
6 . P L − 1
6 . P L
= 12
P L+ 1
2 q L2 − 1
2 q . L2 − 2
6 . P L − 1
6 . P L
= 12
P L − 3
6 . P L
= 0
Mx = Ra . x – P/2 (x - L/3) - q. x. ½ x
= Ra. x – ½ P x + 1/6 P L – ½ q x2
𝐷𝑚𝑥
𝑑𝑥 = 0
Ra – q x – ½ P = 0
q x = Ra – ½ P
q x = (½ P + ½ q L) – ½ P
q x = ½ q L
x = ½ 𝑞 𝐿
𝑞
x = ½ L
Mmax = Ra. 12 L – 𝑃
2 (x - L/3) – ½ q x2
= 1/2Ra.L – (1/12)P.L – 1/8 qL2
36
= 1/2L (1/2qL+1/2P) – (1/12)PL – 1/8qL2
= 1/8 qL2 + (1/6)PL ...................................................................... (2.11)
Mmax= Mnominal pengujian
2.19 Kuat Lentur Balok Tanpa Tulangan
Pengujian dilakukan pada balok beton yang menunjukkan bahwa kuat tarik
ultimit akibat lentur pada umumnya lebih tinggi daripada kuat tarik yang diperoleh
dari hasil uji kuat tarik belah. Pembebanan kuat lentur balok tanpa tulangan
dilakukan pada 1/3 bentang. Besarnya kuat lentur beton dihitung dengan
menggunakan persamaan:
fr = 𝑃 𝐿
𝑏 𝑑2 ............................................................................................. (2.12)
Dimana:
fr = Kuat lentur beton (Mpa)
P = Beban batas benda uji (N)
L = Panjang benda uji (mm)
b = Lebar balok (mm)
d = Tinggi balok (mm)
2.20 Modulus Elastisitas Beton
Digunakan rumus nilai modulus elastisitas beton SNI 03 – 2847 - 2002
sebagai berukut:
Ec = (Wc)1.5 x 0.043√𝑓′𝑐 (dalam MPa) ......................................... (2.13)
Dimana :
Wc = berat volume beton (kg/m3)
fc’ = kuat tekan beton (MPa)
37
Rumus empiris tersebut hanya berlaku untuk beton dengan berat volume
berkisar antara 1500 dan 2500 kg/m3. Untuk beton kepadatan normal dengan berat
volume ± 23 KN/m3 dapat digunakan nilai
Ec = 4700 x √𝑓′𝑐 . (SNI 03 – 2847 - 2002) .................................... (2.14)
2.21 Analisis dan Desain
Perencanaan komponen struktur beton dilakukan sedemikian rupa sehingga
tidak timbul retak berlebihan pada penampanng pada sewaktu mendukung beban
bekerja dan masih mempunyai cukup keamanan serta cadangan kekutan untuk
menahan beban dan tegangan lebih lanjut tanpa mengalami runtuh. Timbulnya
tegangan-tegangan lentur akibat terjadinya momen karena beban luar dan tegangan
tersebut merupakan faktor yang menetukan dalam menetapkan dimensi geometris
penampang komponen struktur.
Ada 2 jenis perhitungan yang biasa dilakukan dalam evaluasi penampang
beton bertulang, yaitu:
1. Analisis
Pada perhitungan analisis, resistance/tahanan atau kapasitas
penampang ditentukan brdasarkan data penampang, kuat tekan beton,
tegangan leleh baja, ukuran dan jumlah tulangan, serta lokasi tulangan.
2. Desain/Perencanaan
Pada perhitungan desain, dilakukan pemilihan penampang yang cocok
(termasuk disini pemilihan dimensi, fc’, fy tulangan, dan lain-lain) untuk
menahan pengaruh beban terfaktor (seperti Mu).
38
2.22 Skema Desain Beton Bertulang
1. Menentukan dimensi balok (b, h, d dan ds).
a. Menentukan lebar dan tinggi penampang balok. Dalam menen
tukan tinggi penampang balok jika lendutan tidak diperhitungkan
secara detail, maka SNI 2847-2013 Beton di pasal 9.5.2.1
memberikan tinggi penampang (h) minimum pada balok maupun
plat seperti tercantum pada tabel 2.5.
Tabel 2.5 Tinggi (h) Minimal Balok Non Pratekan atau Pelat satu arah
Komponen
Struktur
Tinggi minimal, h
Dua
Tumpuan
Satu
Ujung
Menerus
Kedua
Ujung
Menerus
Kantiliver
Komponen yang tidak menahan atau tidak
disatukan dengan partisi atau kontruksi lain yang
akan rusak karena lendutan yang besar
Pelat solid
satu arah L/20 L/24 L/28 L/10
Balok atau
pelat jalur
satu arah
L/16 L/18,5 L/21 L/8
Sumber: Buku Teori dan Desain Balok Pelat Beton Bertulang Oleh Ali Asroni 2017
Jika Hmin telah diketahui, kita dapat memperkirakan tinggi
balok yang akan didesain, biasanya dengan menambahkan 100
sampai 200 mm dari Hmin. Sementara lebar balok (b), normalnya
dapat diambil sekitar 0.4 – 0.6 Hmin. (Nasution, 2019:21)
39
b. Selanjutnya menentukan nilai jarak antara pusat berat tulangan
tarik dan tepi serat beton tekan (d) dalam mm, dengan rumus
sebagai berikut:
d = Hmin – tebal selimut beton ....................................... (2.15)
SNI juga sudah mengatur tebal selimut beton minimum (pasal
7.7). Tujuan dari selimut beton adalah melindungi tulangan dari
“serangan” korosi akibat uap air yang dapat masuk melalui celah-
celah beton yang retak. Untuk daerah ekstrim, misalnya daerah
dekat laut yang kadar garam uap airnya tinggi, tebal selimut beton
harus ditambah.(Nasution, 2019:21)
c. Setelah itu menghitung ds, jarak antara titik berat tulangan dan
tepi serat beton dan d, tinggi efektif penampang balok, dengan
rumus sebagai berikut:
ds = Sb + ϕ sengkang + ½ D .......................................... (2.16)
d = H – ds
Dengan:
ds = jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serta beton
tarik, mm
Sb = Selimut beton, mm
D = Diameter tulangan, mm
H = Tinggi penampang balok, mm
2. Menentukan mutu bahan beton bertulang (fc’ dan fy).
3. Menghitung beban yang bekerja pada balok (Mu untuk menentukan
Mn).
40
m = 𝑏−2𝑑𝑠
𝐷+𝑆𝑛 + 1 ......................................................................... (2.17)
Mu = 1/8 q l2 .......................................................................... (2.18)
4. Menghitung nilai tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen
(a) dalam satuan mm, dengan rumus sebagai berikut:
a = 𝐴𝑠 𝑓𝑦
0,85×𝑓𝑐′×𝑏
........................................................................... (2.19)
Catatan : 0.85 pada persamaan di atas bukan nilai ϕ, juga bukan ß1. 0.85
itu adalah mm. Reduksi kuat tekan beton aktual terhadap kuat tekan
beton silinder. Jadi, jika dikatakan beton mutu tekan f 'c 30 MPa, maka
beton itu akan mulai hancur pada tekanan 0.85×30 = 25.5 MPa. Angka
0,85 f‟c juga digunakan pada perhitungan desain kolom beton (terhadap
beban aksial tekan). (Nasution,2019:22)
5. Menghitung luas tulangan perlu (As) dalam mm2 dan jumlah tulangan
yang dibutuhkan, dengan rumus sebagai berikut:
As = 0,85 . 𝑓𝑐 .𝑎 . 𝑏
𝑓𝑦 ..................................................................... (2.20)
As = √𝑓𝑐′
4 𝑓𝑦 . b . d ...................................................................... (2.21)
Atau As = 1,4
𝑓𝑦 . b . d ................................................................. (2.22)
n = 𝐴𝑠,𝑢1
4 . 𝜋 .𝐷2
............................................................................... (2.23)
6. Menentukan momen rencana balok.
Ρ = As/(b × d) ......................................................................... (2.24)
ρmin = √𝑓𝑐
′
4 𝑓𝑦 ................................................................................ (2.25)
ρmaks = 382,5 × 𝛽1×𝑓𝑐′
(600+ 𝑓𝑦) 𝑓𝑦 ................................................................ (2.26)
41
Mn = (As × fy × (d –a/2)) ......................................................... (2.27)
Mr = Ø × Mn ........................................................................... (2.28)
Data: dimensi balok (b, h, d, ds), mutu bahan (fc’, fy),
dan beban (Mu) ≤ Ø.Mn
K = 𝑀𝑢
∅.𝑏.𝑑2 atau 𝑀𝑛
𝑏.𝑑2
`
Kmaks =382,5.𝛽1.𝑓𝑐
′.(600+𝑓𝑦−225.𝛽1)
(600+ 𝑓𝑦)2 atau dari Tabel 2.3
K ≤ Kmaks (?)
Ya tidak
a = [1 − √1 − 2𝐾
0,85 𝑓𝑐 ] d
Dipilih As,u (nilai yang besar) dari As berikut:
As = 0,85 . 𝑓𝑐′ .𝑎 . 𝑏
𝑓𝑦 ; As = √𝑓𝑐′
4 𝑓𝑦 . b . d
Atau As = 1,4
𝑓𝑦 . b . d
Gambar 2.8 Skema Hitungan Tulangan Longitudinal Balok (Penampang Balok dengan Tulangan Tunggal)
Sumber: Buku Teori dan Desain Pelat Beton Bertulang oleh Ali Asroni 2017
Dipakai tulangan rangkap, atau dimensi diperbesar
42
Data: dimensi balok (b, h, d, ds), mutu bahan (fc’, fy),
dan tulangan terpasang As
Dikontrol nilai Ρ = As/(b × d), Syarat ρmin ≤ ρ ≤ ρmaks
Dengan: ρmin = √𝑓𝑐
′
4 𝑓𝑦 atau ρmin = 1,4
𝑓𝑦
ρmaks = 382,5 × 𝛽1×𝑓𝑐′
(600+ 𝑓𝑦) 𝑓𝑦
`
Dihitung: a = 𝐴𝑠 𝑓𝑦
0,85×𝑓𝑐′×𝑏
Dihitung: Mn = (As × fy × (d –a/2))
Mr = Ø × Mn
Gambar 2.9 Skema Hitungan Momen Rencana Balok (Penampang Balok dengan Tulangan Tunggal)
Sumber: Buku Teori dan Desain Pelat Beton Bertulang oleh Ali Asroni 2017
2.23 Analisa Penampang Tulangan Tunggal pada Balok
Suatu balok dinyatakan bertulangan tunggal jika pada penampang beton
bertulang tersebut hanya diperhitungkan terpasang baja tulangan pada satu sisi saja,
yaitu pada bagian serat yang menerima gaya tarik seperti yang ditunjukan pada
gambar 2.10
43
Gambar 2.10 Distribusi Tegangan dan Regangan pada Penampang Balok Sumber: Evaluasi perancangan balok beton bertulang dengan menggunakan metode elemen hingga
(Skripsi) Oleh Fazadina Alia 2016
Dengan menggunakan semua asumsi di atas, diagram distribusi yang
diperlihatkan pada Gambar 2.10, gaya tekan C sebesar 0,85 f’c b.a yaitu volume
balok tegangan beton tekan pada atau dekat keadaan batas, yaitu bila baja ditarik
telah leleh (εs > εy). Gaya tarik T dapat ditulis As . fy jadi persamaan dapat ditulis:
C = T ................................................................................................ (2.29)
Keterangan: C = Resultan gaya tekan pada beton
T = Resultan gaya tarik pada tulangan
0,85 f’c.b. a = As . fy ........................................................................ (2.30)
a = 𝐴𝑠 × 𝑓𝑦
0.85×𝑓′𝑐×𝑏
................................................................................. (2.31)
Keterangan: f’c = Kuat tekan beton (MPa)
b = Lebar muka tekan komponen struktur
a = Tinggi tegangan pada beton
As = Luas tulangan tarikfy = Kekuatan leleh tulangan baja (MPa)
Momen tahanan penampang, yaitu kekuatan nominal Mn :
(a) Penampang
Melintang Balok
(b) Distribusi
Regangan
(c) Distribusi
Tegangan
(d) Distribusi
Tegangan Tekan
Persegi Ekivalen
44
Mn = (As . fy).z. (d – a/2) atau Mn = (0,85 f’c. b.a). (d – a/2) ..... (2.32)
Keterangan: Mn = Momen nominal
As = Luas tulangan tarik
fy = Kekuatan leleh tulangan baja (MPa)
f’c = Kuat tekan beton
b = Lebar muka tekan komponen struktur
a = Tinggi tegangan pada beton
z = lengan momen, yaitu jarak antara gaya tarik dan tekan yang
membentuk kopel yang besarnya
d = Jarak serat tekan ke pusat tulangan tarik
a = Tinggi blok tegangan persegi
Berdasarkan jenis keruntuhan yang dialami dapat dikelompokan ke dalam 3
kelompok sebagai berikut :
1. Penampang Seimbang (Balance)
Tulangan tarik mulai tepat pada saat beton mencapat regangan batasnya
dan akan hancur karena tekan. Pada awal terjadinya keruntuhan, regangan
tekan yang diizinkan pada serat tepi yang tertekan adalah 0,003. Sedangkan
regangan baja sama dengan regangan lelehnya, yaitu:
Εy =𝑓𝑦
𝐸𝑠′ .................................................................................... (2.33)
Keruntuhan pada beton mendadak karena beton adalah material yang
getas. Dengan demikian perencanaan disyaratkan untuk menggunakan sifat
penampang under reinforced untuk memberikan peringatan yang cukup,
seperti akibat defleksi yang berlebihan. Dalam peraturan SNI 2847-2013
disyaratkan tulangan maksimum 75% dari yang diperlukan pada penampang
45
seimbang dan untuk tulangan minimum sebesar >1,4/fy dimana fy dinyatakan
dalam MPa. Angka tulangan balance, hubungan antara tinggi sumbu netral
(c) dan tinggi efektif (d) dapat ditulis sebagai berikut :
𝐶𝑏
𝑑 = 0.003
0.003+(𝑓𝑦
𝐸𝑠) ......................................................................... (2.34)
Jika Es = 200.000 MPa, maka :
𝐶𝑏
𝑑 = 600
600+𝑓𝑦 .............................................................................. (2.35)
Dimana: Cb = Jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan
dalam keadaan seimbang
d = Jarak serat tekan ke pusat tulangan tarik
fy = Kekuatan leleh tulangan baja (MPa)
Es = Modulus elastisitas baja tulangan
Hubungan antara tinggi balok tegangan segiempat ekuivalen a dengan
sumbu netral c adalah
a = β1 . Cb ............................................................................... (2.36)
Dimana: a = Tinggi balok tegangan persegi ekivalen
β1 = Faktor pembentuk tegangan beton tekan persegi
ekivalen, yang bergantung pada mutu beton (f'c)
Cb = Jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan
Keseimbangan gaya horizontalnya sebagai berikut :
Asb . fy = 0,85. f’c . b . ab ........................................................ (2.37)
Dimana: Asb = Luas tulangan tarik dalam keadaan balance
fy = Kekuatan leleh tulangan baja (MPa)
f’c = Kuat tekan beton
46
b = Lebar penampang balok
ab = Tinggi tegangan pada beton dalam keadaan
seimbang
Sehingga angka tulangan balance menjadi:
ρb = β1 0.85 𝑓′
𝑐
𝑓𝑦
600
600+𝑓𝑦 .............................................................. (2.38)
Dimana:
ρb = Rasio As terhadap bd yang menghasilkan kondisi regangan seimbang
ß1= Faktor pembentuk tegangan beton tekan persegi ekivalen, yang
bergantung pada mutu beton (f'c)
fy = Kekuatan leleh tulangan baja(MPa)
f’c = Kuat tekan beton (MPa)
Jadi dengan f’c dan fy diketahui maka angka tulangan yang diizinkan ρb
dan 0,75. ρb dapat langsung diperoleh.
2. Penampang Bertulangan Lemah (Under Reinforced)
Keruntuhan ditandai dengan terjadinya leleh pada tulangan baja.
Tulangan baja ini terus bertambah panjang dengan bertambahnya regangan di
atas. Kondisi ini dapat terjadi apabila tulangan tarik yang dipakai pada balok
kurang dari yang diperlukan untuk kondisi balance (seimbang). Keadaan ini
tulangan tarik akan mendahului regangan luluhnya sebelum beton mencapai
regangan maksimum 0,003.
Untuk menjamin daktilitas beton bertulang yang menerima momen
lentur sekaligus memperhitungkan terjadinya tegangan-tegangan yang
diakibatkan susut, rangkak dan pengaruh suhu, maka SNI 2847-
47
2013mensyaratkan penggunaan tulangan tarik dengan rasio penulangan
minimal
ρmin = √𝑓′
𝑐
4 𝑓𝑦 ............................................................................... (2.39)
Dan tidak boleh lebih kecil dari:
ρmin = 1.4
𝑓𝑦 .................................................................................. (2.40)
Keterangan: ρmin = Rasio minimum As terhadap bd
fy = Kekuatan leleh tulangan baja (MPa)
f’c = Kuat tekan beton (MPa)
3. Penampang Bertulangan Lebih (Over Reinforced)
Keruntuhan ditandai dengan hancurnya beton yang tertekan. Pada saat
awal keruntuhan, regangan baja εs yang terjadi masih lebih kecil daripada
regangan lelehnya εy. Kondisi ini terjadi apabila tulangan yang digunakan
lebih banyak daripada yang diperlukan dalam keadaan balance (seimbang).
Keretakan beton akan lebih cepat dan akan hancur tanpa diawali dengan
gejala peringatan-peringatan terlebih dahulu.
Sehingga dengan analisis geometri pada diagram regangan dapat
diperoleh:
𝜀𝑠
0.003 = 𝑑−𝑐
𝑐 ............................................................................... (2.41)
𝜀𝑠= 𝑑−𝑐
𝑐 ................................................................................... (2.42)
Keterangan: εs = regangan tarik baja tulangan
d = Jarak serat tekan ke pusat tulangan tarik (mm)
c = Jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan
Sehingga tegangan pada baja tulangan tarik dapat dihitung:
48
fs = εs . Es = 0.003 𝛽1(𝑑−𝑐)
𝑐𝐸𝑠 .................................................. (2.43)
Dimana: fs = Tegangan tarik baja tulangan
εs = Regangan tarik baja tulangan
Es = Modulus elastisitas baja tulangan (MPa)
dengan mendistribusikan nilai a = ß1 . c, maka:
fs = εs . Es = 0.003 𝛽1(𝑑−𝑎)
𝑎𝐸𝑠.................................................. (2.44)
Dimana: fs = Tegangan tarik baja tulangan
εs = regangan tarik baja tulangan
Es = Modulus elastisitas baja tulangan (MPa)
d = Jarak serat tekan ke pusat tulangan Tarik (mm)
ß1 = Faktor pembentuk tegangan beton tekan persegi
a = Tinggi tegangan beton tekan persegi ekivalen (mm)
Dengan menerapkan prinsip keseimbangan horizontal maka C = T:
0.85 f’c . b . a = As fs = 0.003 𝛽1(𝑑−𝑎)
𝑎 𝐸𝑠𝐴𝑠 ........................... (2.45)
Dimana: f’c = Kuat tekan beton
b = Lebar muka tekan komponen struktur
As = Luas tulangan tarik
fs = Tegangan tarik baja tulangan
Dimana As = ρ b d ........................................................................... (2.46)
Sehingga: 0.85 𝑓′𝑐
0.003 𝐸𝑠 𝜌 𝑎2 + 𝑎 𝑑 − 𝛽1 𝑑2 ............................................ (2.47)
Dimana: f’c = Kuat tekan beton
ρ = Rasio As terhadap bd
a = Tinggi tegangan pada beton (mm)
49
ß1 = Faktor pembentuk tegangan beton tekan persegi
Yang dapat diselesaikan dengan formula akar kuadrat abc, dan
selanjutnya dapat digunakan untuk menghitung kapasitas tampang:
Mn = 0,85 f’c b a (d - 𝑎
2) .......................................................... (2.48)
Dimana: Mn = Momen nominal aktual penampang balok (KNm)
f’c = Kuat tekan beton (MPa)
b = Lebar muka tekan komponen struktur (mm)
d = Jarak serat tekan ke pusat tulangan Tarik (mm)
Harus diingat bahwa dalam kondisi tulangan kuat (over reinforced)
keruntuhan diawali dengan rusaknya beton sehingga kegagalan struktur
terjadi secara tiba-tiba. Dalam hal perencanaan beton bertulang maka kondisi
over reinforced harus dihindari dengan alasan keamanan, untuk balok
bertulangan tunggal disyaratkan:
ρmin ≤ ρ ≤ ρmax = 0,75 ρb ....................................................... (2.49)
Dimana: ρ = Rasio As terhadap bd
ρmin = Rasio tulangan minimal
ρmax = Rasio tulangan maksimal
ρb= Rasio As terhadap bd dalam keadaan balance
Atau: Asmin ≤ As ≤ Asmax = 0,75 Asb ............................................... (2.50)
Dimana: Asmin = Luas tulangan tarik minimum
As = Luas tulangan tarik
Asmax = Luas tulangan tarik maksimum
Asb = Luas tulangan tarik dalam keadaan balance
m = perbandingan tegangan
50
2.24 Persamaan Regresi Linier Sederhana
Persamaan regresi linier sederhana merupakan suatu model persamaan yang
menggambarkan hubungan satu variabel bebas/ predictor (X) dengan satu variabel
tak bebas/ response (Y), yang biasanya digambarkan dengan garis lurus, seperti
disajikan pada gambar 2.11
Gambar 2.11 Ilustrasi Garis Regresi Linier
Sumber: Regresi Linier (Modul) Oleh I Made Yuliara 2016
Persamaan regresi linier sederhana secara matematik diekspresikan oleh :
Ŷ = a + bx .................................................................................................. (2.51)
Dimana:
Ŷ= Garis regresi/ variable response
a = Konstanta (intersep), perpotongan dengan sumbu vertikal
b = Konstanta regresi (slope)
X = Variabel bebas/ predictor
Besarnya konstanta a dan b dapat ditentukan menggunakan persamaan:
b = n (∑ XY) −(∑ X) (∑ Y)
n (∑ 𝑋2)−(∑ 𝑋)2 ................................................................................. (2.52)
a = (∑ Y) − b(∑ X)
n .......................................................................................... (2.53)
51
Dimana:
n = Jumlah data
2.25 Koefisien Determinasi (r2)
Koefisien determinasi dapat ditentukan dengan mengkuadratkan koefisien
korelasi.
r2 = 1 −∑(𝑌−�̂�)2
∑(𝑌−�̅�)2 ......................................................................................... (2.54)
Untuk melakukan interpretasi kekuatan hubungan antara dua variabel
dilakukan dengan melihat angka koefisien kolerasi hasil perhitungan dengan
menggunakan interpretasi nilai r adalah sebagai berikut:
• 0 : Tidak ada korelasi antara dua variable
• >0 – 0,25 : Korelasi sangat lemah
• >0,25 – 0,5 : Korelasi cukup
• >0,5 – 0,75 : Korelasi kuat
• >0,75 – 0,99 : Korelasi sangat kuat
• 1 : Korelasi sempurna
52
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi yang dipilih untuk penelitian adalah Laboratorium Teknik Sipil
Universitas Medan Area dan Laboratorium Beton Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara. Waktu penelitian direncanakan berlangsung selama 5 bulan,
terhitung dari bulan Mei 2019 sampai September 2019.
3.2 Tahap Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini direncanakan menggunakan beberapa tahapan
kerja, yang diuraikan sebagai berikut :
3.2.1 Tahap I
Mempersiapkan peralatan dan bahan, yang meliputi pemeriksaan
ketersediaan peralatan dan melakukan penyediaan bahan pembentuk beton,
menyiapkan bahan untuk tulangan.
a. Bahan Pengujian
1. Semen yang digunakan dalam pembuatan beton adalah
semen Portland PC Tipe I, semen Padang dengan berat 40
kg/zak.
2. Agregat halus yang digunakan dalam penelitian ini adalah
alami dan agregat kasar yang digunakan adalah batu pecah
mesin ukuran 40 mm.
3. Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air yang ada
di Laboratorium Beton Teknik Sipil Universitas Medan
Area.
53
4. Tulangan baja yang digunakan berupa baja polos dengan
diameter 8 mm dan 10 mm, berasal dari toko bahan
bangunan di kota Medan, Sumatera Utara.
Gambar 3.1 BJTP diameter 8 mm dan diameter 10 mm
Sumber: Penelitian 2019
5. Papan multiplek untuk bekisting cetakan balok beton
bertulang
6. Kawat digunakan untuk mengikat tulangan.
b. Peralatan Pengujian Bahan
1. Satu set ayakan agregat halus dan agregat kasar untuk
pengujian gradasi pasir dan gradasi agregat kasar.
2. Timbangan dengan kapasitas 500 gram dan ketelitian 0,1
gram untuk menimbang pasir dan batu pecah ukuran 20
mm.
3. Neraca analisis dengan kapasitas 2000 gram digunakan
untuk menentukan berat batu pecah.
4. Timbangan dengan kapasitas 45 kg, untuk menimbang
benda uji.
54
5. Mesin ayakan yang digunakan untuk mengayak agregat
halus dan agregat kasar.
6. Corong konic dengan ukuran diameter atas 3,8 cm,
diameter bawah 8,9 cm, tinggi 7,8 cm dan tongkat baja
sebagai alat tumbuk seberat 336 gram. Alat ini digunakan
untuk mengukur keadaan SSD (kering permukaan) agregat
halus.
7. Loyang aluminium untuk tempat agregat di dalam oven
8. Gelas kaca ukuran 1000 cc dan 500 cc untuk mengukur
volume air yang digunakan.
9. Oven dengan kemampuan sampai 240 C, untuk
mengeringkan bahan agregat.
c. Alat-alat untuk Pembuatan Beton, yaitu :
1. Mixer untuk mencampur air, semen, pasir, dan batu pecah.
2. Kerucut Abram dari baja dengan diameter atas 16 cm,
diameter bawah 20 cm. Alat ini digunakan untuk
menentukan nilai slump adukan beton.
Gambar 3.2 Kerucut Abram
Sumber: Penelitian 2019
55
3. Timbangan untuk menentukan ukuran berat semen, pasir,
agregat, dan air.
4. Cetok untuk mengisi adukan beton kedalam cetakan beton
dan krucut Abram.
5. Vibrator/alat rojok/tongkat baja untuk membantu proses
pemadatan beton dalam cetakan beton.
d. Peralatan Pengujian Benda Uji.
1. Tarnotest Prifsysteme untuk alat uji kuat tarik baja.
2. Alat uji tekan untuk menguji kuat tekan.
3. Manometer untuk mengetahui besarnya beban (P).
4. Hiudroulic jack kapasitas 25 ton untuk memberi beban.
5. Mesin uji kuat lentur dengan alat pembagi beban menjadi
dua beban yang sama besar.
Gambar 3.3 Manometer dan Hiudroulic Jack dengan Alat Pembagi Beban
Menjadi Dua Beban yang Sama Besar Sumber: Penelitian 2019
e. Standar Pengujian Bahan
1. Pengujian gradasi agregat halus dan agregat kasar
menggunakan standar ASTM C33/C33M-11A. Pengujian
56
dilakukan di Laboratorium Beton Teknik Sipil, Universitas
Medan Area.
2. Pengujian kandungan lumpur pasir dan agregat kasar
menggunakan standar SK-SNI-S-04-1989-F tentang
"metode pengujian kandungan lumpur agregat”.
3. Pemeriksaan berat jenis agregat halus menggunakan
standar pengujian SK SNI 03-1970-2008 tentang ”Metode
pengujian berat jenis agregat halus”. Berat jenis agregat
kasar menggunakan standar pengujian SK SNI 03-1969-
2008 tentang “Metode Pengujian Berat Jenis Agregat
Kasar”
3.2.2 Tahap II
Melakukan pengujian terhadap bahan-bahan, baik yang digunakan
untuk beton maupun tulangannya.
3.2.3 Tahap III
Melakukan perencanaan campuran (mix design) berdasarkan data yang
diperoleh dari penelitian tahap II, diteruskan pembuatan bekisting, perakitan
tulangan, pembuatan adukan beton, pengujian nilai slump dan dilanjutkan
dengan pembuatan benda uji normal dengan penentuan fc’ beton yang
dihasilkan dan pembuatan beton dengan penambahan spiral tulangan.
a. Perencanaan Campuran Beton
1. Perencanaan kuat tekan beton ditetapkan pada umur 28
hari.
57
2. Penetapan nilai deviasi standar (s). Deviasi standar
ditetapkan berdasarkan tingkat mutu pengendalian dalam
pelaksanaan pencampuran semakin kecil nilai deviasi
standarnya. Penetapan nilai deviasi standar ini didasarkan
pada hasil pengalaman praktek pada waktu yang lalu
dengan syarat kualitas dan bahan yang digunakan harus
sama.
a) Jika pelaksana tidak mempunyai data pengalaman
atau mempunyai pengalaman kurang dari 15 buah
benda uji, maka nilai deviasi standar diambil dari
tingkat pengendalian mutu pekerjaan.
b) Jika pelaksana mempunyai data pengalaman
pembuatan beton serupa minimum 30 buah silinder
yang diuji kuat tekan rata-ratanya pada umur 28 hari,
maka jumlah data dikoreksi terhadap nilai deviasi
standar dengan suatu faktor pengali. Menurut rumus:
S = √∑ (𝑋𝑖−�̅�)2𝑛𝑖=1
𝑛−1 ........................................... (3.1)
𝑋 ̅ = ∑ 𝑋𝑖𝑛
𝑖=1
𝑛 .................................................. (3.2)
Dengan:
S = Deviasi standar
Xi = Kuat tekan beton yang didapat dari masing
masing benda uji
�̅� = Kuat tekan beton rata-rata
58
n = Jumlah nilai hasil uji, yang harus diambil
minimum 30 buah (satu hasil uji adalah nilai
uji rata-rata dari 2 buah benda uji).
Tabel 3.1 Faktor Pengali Deviasi Standar Jumlah Pengujuan Faktor Pengali Deviasi Standar
Kurang dari 15 Tabel 3.2
15 1,16
20 1,08
25 1,03
30 atau lebih 1,00 Sumber: SNI 03-2847-2002
Tabel 3.2 Kuat tekan rata-rata perlu jika data tidak ada untuk menetapkan nilai deviasi standard
Persyaratan Kuat
Tekan, f’c (MPa)
Kuat Tekan Rata-rata
Perlu,f’cr (MPa)
Kurang dari 21 f’c + 7,0
21-35 f’c + 8,5
Lebih dari 35 f’c + 10,0 Sumber: SNI 03-2847-2002
3. Menghitung nilai tambah (M)
Jika tidak mempunyai data pengalaman pembuatan beton
atau mempunyai pengalaman kurang dari 15 benda uji, nilai
M lihat ditabel 3.2. Jika nilai tambah dihitung berdasarkan
deviasi standar Sr, maka dilakukan dengan rumus berikut:
M = 1,64 × Sr ........................................................ (3.3)
Dengan:
M = Nilai tambah, Mpa
Sr = Deviasi standar, MPa
59
1,64 = Tetapan statistic yang nilainya tergantung pada
persentase kegagalan hasil uji sebesar maksimum
5 %
4. Menetapkan nilai kuat tekan rata-rata yang harus
direncanakan dengan menggunakan rumus:
f’cr = f’c + M ......................................................... (3.4)
f’cr = f’c + 1,64 Sr ................................................. (3.5)
Dimana:
f`cr = Kekuatan tekan rata-rata (MPa)
f`c = Kekuatan tekan karakteristik (MPa)
Maka: f’cr = 30 + 8,5 = 38,5 MPa
5. Menetapkan Jenis Semen (Semen Tipe I, II, III, IV, atau V).
Semen yang digunakan pada penelitian ini adalah semen
Portland Tipe 1.
6. Menetapkan agregat halus dan agregat kasar yang
digunakan. Pada penelitian ini agregat yang digunakan
agregat alami. Sedangkan agregat kasar yang digunakan
batu pecah.
7. Menetapkan nilai faktor air semen (fas); untuk tahapan ini
biasa dilakukan dengan dua cara yaitu:
a) Cara pertama: Berdasarkan kuat tekan rata-rata
silinder beton yang direncanakan pada umur tertentu
berdasarkan gambar 3.4.
60
Gambar 3.4 Hubungan Faktor Air Semen dan Kuat Tekan Silinder
b) Cara kedua: Berdasarkan jenis semen yang
digunakan, jenis agregat kasar, dan kuat tekan rata-
rata beton yang direncanakan pada umur tertentu,
dapat ditetapkan nilai faktor air-semen dari Tabel 3.3
dan Gambar 3.5, dengan langkah-langkah sebagai
berikut: Berdasarkan data jenis semen, jenis agregat
kasar, dan umur beton rencana, dengan kuat tekan
yang akan diperoleh dari tabel dibawah ini, jika
dipakai faktor air semen, sebesar 0,50.
0,42 Faktor Air-Semen
Kua
t Tek
an S
ilind
er B
eton
(MPa
)
61
Tabel 3.3 Perkiraan Kuat Tekan Beton (MPa) dengan FAS 0,5
Jenis
Semen
Jenis Agregat
Kasar
Umur (Hari)
3 7 28 91
Semen
Portland
(Tipe I, II,
V)
Alami 17 23 33 40
Batu Pecah 19 27 37 45
Semen
Portland
Tipe III
Alami 21 28 38 44
Batu Pecah 25 33 44 48
Gambar 3.5 Hubungan Faktor Air Semen dan Kuat Tekan Silinder
8. Menetapkan nilai faktor air semen maksimum. Agar beton
yang diperoleh awet dan mampu bertahan terhadap
pengaruh lingkungan sekitarnya, perlu ditetapkan nilai fas
maksimum menurut Tabel 3.4. Apabila nilai fas maksimum
ini lebih rendah dari pada nilai fas yang diperoleh dari
gambar, maka nilai fas maksimum ini yang digunakan
Faktor Air-Semen
Kua
t Tek
an S
ilind
er B
eton
(MPa
)
Benda Uji Silinder
62
untuk langkah selanjutnya. Dengan kata lain, nilai fas yang
terkecil dari langkah Tabel maka yang akan digunakan
untuk tahap selanjutnya:
Tabel 3.4 Persyaratan Nilai fas Maksimum untuk berbagai Pembetonan
Jenis Pembetonan Fas
Maksimum
Semen
Minimum
(kg/m3)
Beton di dalam ruang bangunan: a. Keadaan sekeliling
nonkorosif b. Keadaan sekeliling
korosif akibat kondensasi atau uap korosi
0,6
0,52
275
325
Beton di luar ruang bangunan: a. Tidak terlindung
dari hujan dan terik matahari langsung
b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
0,55
0,6
325
275
Beton di luar ruang bangunan a. Mengalami
keadaan basah dan kering berganti-ganti
b. Mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah
0,55
Lihat Tabel
325
Lihat Tabel
Beton yang berhubungan dengan air tawar/payau/laut
Lihat Tabel Lihat Tabel
Sumber: SNI 03-2843-2000
63
9. Menetapkan nilai slump dengan memperhatikan jenis
strukturnya agar proses pembuatan, pengangkutan,
penuangan, pemadatan mudah dilaksanakan.
Tabel 3.5 Penetapan Nilai Slump Pemakaian Beton Maksimum (cm) Minimum (cm)
Dinding, Pelat
Pondasi dan Pondasi
Telapak Bertulang
12,5 5,0
Pondasi Telapak
Tidak Bertulang,
Kaison, dan Struktur
di bawah Tanah
9,0 2,5
Pelat, balok, Kolom,
dan Dinding 15 7,5
Perkerasan Jalan 7,5 5,0
Pembetonan Masal 7,5 2,5 Sumber: SNI 03-2834-2000
10. Ukuran agregat maksimum tidak boleh melebihi:
a) 1/5 jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari
cetakan;
b) 1/3 dari tebal pelat;
c) 3/4 dari jarak bersih minimum di antara batang-
batang atau berkas-berkas tulangan.
11. Kadar air bebas ditentukan dari Tabel,
a) Agregat tak dipecah dan agregat dipecah digunakan
nilai-nilai pada tabel 3.5 dan gambar grafik
b) Agregat campuran (tak dipecah dan dipecah),
dihitung menurut rumus berikut:
64
Maka jumlah air yang diperlukan:
2
3 Wh + 1
3 Wk................................................. (3.6)
Dengan:
Wh = Perkiraan jumlah air untuk agregat halus
Wk = Perkiraan jumlah air untuk agregat kasar
Tabel 3.6 Perkiraan Kebutuhan Air (liter) Per Meter Kubik Beton Ukuran
Agregat
Maksimum
(mm)
Jenis
Batuan
Slump (mm)
0-10 10-30 30-60 60-180
10 Alami 150 180 205 225
Batu Pecah 180 205 230 250
20 Alami 135 160 180 195
Batu Pecah 170 190 210 225
40 Alami 115 140 160 175
Batu Pecah 155 175 190 205
Sumber: SNI 03-2834-2000
12. Kadar semen didapat dari Jumlah air/Faktor air semen.
13. Kadar Semen Maksimum jika tidak ditetapkan, dapat
diabaikan.
14. Kadar Semen Minimum dari tabel 3.4 agar diperoleh beton
yang awet dan tahan terhadap zat agresif yang terdapat di
lingkungan sekitarnya.
15. Penyesuaian kebutuhan semen (langkah 14 menghasilkan
kebutuhan semen lebih kecil dari hitungan pada langkah 12,
sedangkan kebutuhan semen harus didasarkan pada hasil
65
tertinggi dari langkah 12 dan 14, sehingga tetap dipakai
kebutuhan semen langkah 12).
16. Penyesuaian faktor air semen langkah 15.
17. Menentukan daerah Gradasi agregat halus.
Gambar 3.6 Grafik Persentase Agregat Halus Terhadap Agregat
Keseluruhan dengan Ukuran Butir Maksimum 40 mm
18. Prosentase agregat halus dicari dengan menggunakan
gambar berdasarkan ukuran butiran maksimum, nilai
slump, faktor air semen dan susunan butir agregat halus.
19. Nilai yang digunakan dapat diambil diantara kedua nilai
tersebut, biasanya diambil nilai rata-rata.
20. Berat Jenis Relatif Agregat, yang dimaksud adalah berat
jenis agregat gabungan.
Bj.campuran = (( 𝑃
100) × Bjh) + (( 𝐾
100) × Bjk) ........... (3.7)
Dimana :
BJh = Berat jenis agregat campuran camp
BJh = Berat jenis agregat halus
BJ = Berat jenis agregat kasar
Prop
orsi
Pas
ir, P
erse
n
66
P = Persentase agregat halus terhadap agregat
campuran
K = Persentase agregat kasar terhadap agregat
campuran
21. Berat Isi Beton dicari dengan menggunakan Gambar 3.7,
sesuai dengan BJ agregat gabungan dan kadar air bebas
Gambar 3.7 Grafik Hubungan Kandungan Air, Berat Jenis Campuran dan Berat Beton
22. Kebutuhan agregat gabungan = Bj Beton Basah –
(Kebutuhan Semen − Kadar air)
23. Kebutuhan agregat halus = prosentase agregat halus × kadar
agregat gabungan
Kadar air bebas (Kg/m3)
Ber
at Je
nis B
eton
(K
g/m
3 )
67
24. Kebutuhan agregat kasar = kebutuhan agregat gabungan –
kebutuhan agregat halus
25. Koreksi terhadap kondisi bahan. Koreksi ini dilakukan
minimal karena pasir dan kerikil dianggap dalam keadaan
jenuh kering (SSD), padahal dilapangan tidak dalam
keadaan jenuh kering, maka perhitungan dikoreksi dengan
rumus:
Air = A - 𝐴ℎ− 𝐴1
100 × B − 𝐴𝑘− 𝐴2
100 × C .......................... (3.8)
Pasir = B + 𝐴ℎ− 𝐴1
100 × B ........................................... (3.9)
Kerikil = C + 𝐴𝑘− 𝐴2
100 × C ...................................... (3.10)
Dimana:
A = Jumlah kebutuhan air (L/m3)
B = Jumlah kebutuhan pasir (L/m3)
C = Jumlah kebutuhan kerikil (L/m3)
Ah = Kandungan air dalam pasir (%)
Ak = Kandungan air dalam kerikil (%)
A1 = Kandungan air pada pasir jenuh kering muka (%)
A2 = Kandungan air kerikil jenuh kering muka (%)
Jadi bahan-bahan yang diperlukan adalah:
26. Untuk percobaan 5 benda uji balok, maka volume benda
uji:
Persegi panjang = 5 × (1/4 × π × d2 × t) .............. (3.11)
68
b. Pembuatan Bekisting
Bekisting adalah cetakan sementara yang digunakan sebagai
pembentuk balok sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Pada
penelitian ini bekisting yang digunakan multiplek dengan ukuran
dimensi 15 × 15 × 60 cm.
Gambar 3.8 Bekisiting
Sumber: Penelitian2019
c. Pemotongan dan Pembengkokan Tulangan
Pemotongan tulangan sepanjang 56 cm dengan Ø10 mm untuk
tulangan utama, tulangan Ø8 mm dengan jarak 2.5 cm sepanjang 7.8 m,
tulangan Ø8 mm dengan jarak 5 cm sepanjang 3.9 m, tulangan Ø8 mm
dengan jarak 10 cm sepanjang 2 m. Pemotongan dilakukan dengan alat
bar cutter. Pembengkokan dilakukan dengan cara memutar tulangan
pada tiang baja yang tertanam dalam tanah.
69
Gambar 3.9 Pemasangan Tulangan Lentur Balok dan Potongan A-A
Sumber: Penelitian 2019
Rumus panjang lilitan spiral:
Gambar 3.10 Tulangan Spiral
Sumber: https://www.slideshare.net/AnggaNugraha15/cara-menghitung-kebutuhan-besi-pada-pekerjaan-bore-pile-dan-strauss-pile
L = √(𝜋 ℎ
ℎ1 𝐷)
2+ ℎ2 ...................................................... (3.12)
Dengan : L = Panjang lilitan (m)
Π = 22/7 atau 3.14
D = Diameter beton dikurangi beton decking (m’)
h = Kedalaman cor (m’)
h1 = Jarak antar begel (m’)
70
d. Pemasangan Tulangan
Sebelum pemasangan tulangan, peneliti perlu memperhatikan
beberapa hal: tulangan harus bebas dari kotoran, lemak, kulit gilingan
baja, karat dan bahan-bahan yang dapat mengurangi daya lekat baja
beton. Pemasangan tulangan harus dipasang sedemikian rupa sehingga
sebelum dan selama pengecoran beton tidak berubah dari tempatnya
dan memperhatikan tebal selimut beton dan penempatan/elevasi
tulangannya.
e. Pengecoran Balok Beton
Setelah pemasangan tulangan, maka dilakukan pengecoran balok
dengan cara menuangkan campuran kedalam cetakan beton yang sudah
dipasang. Campuran beton dimasukkan sedikit demi sedikit yaitu
masukkan 1/3 campuran beton lalu dirojok sebanyak 25 kali, dilakukan
sampai selesai, kemudian diratakan sambil memukul sisi-sisi cetakan
dengan palu karet. Guna rojok dan memukul sisi-sisi cetakan adalah
untuk mengurangi rongga-rongga udara yang ada didalam beton.
Gambar 3.11 Pengecoran Balok Beton
Sumber: Penelitian 2019
71
f. Pembongkaran Bekisiting
Pembongkaran bekisting dilakukan setelah beton mengeras
selama ±24 jam. Jika pembongkaran dilakukan sebelum waktu maka
beton akan mengalami kerusakan/cacat.
3.2.4 Tahap IV
Perawatan beton adalah suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton
selalu lembab sejak adukan beton dipadatkan sampai beton dianggap cukup
keras. Hal ini dimaksudkan untuk menjamin agar proses hidrasi dapat
berlangsung dengan baik dan proses pengerasan terjadi dengan sempurna
sehingga tidak terjadi retak-retak pada beton dan mutu beton dapat terjamin.
Pada penelitian ini perawatan dilakukan dengan melepas cetakan beton
setelah berumur dua hari dan merendam dalam bak air, sampai beton berumur
28 hari.
Gambar 3.12 Perendaman Benda Uji di dalam Bak Air Selama 28 Hari
Sumber: Penelitian 2019
72
3.2.5 Tahap V
Pengujian kuat tarik baja dan kuat lentur balok yang dilakukan pada
umur 28 hari.
a. Pengujian Kuat Tarik Baja
Tujuan pengujian kuat tarik baja berdasarkan SNI 07-2529-1991
adalah untuk mendapatkan nilai kuat tarik baja dan parameter lainnya
yang dapat digunakan untuk pengendalian mutu baja. Tegangan leleh
baja dihitung dengan persamaan berikut ini:
fy = 𝑃𝑦
𝐴𝑠...................................................................................... (3.13)
Dengan:
fy = Tegangan leleh baja (MPa)
Py = beban leleh (N)
As = luas tampang baja (mm2)
b. Pengujian Kuat Lentur Balok
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai kuat tarik lentur
(flexural strength) pada benda uji yang berupa balok dengan ukuran 15
x 15 x 600 cm dengan bentang perletakan 45 cm. Pengujian ini
dilakukan berdasarkan standar ASTM C-78, yaitu metode pengujian
kuat lentur dengan bentang terbagi menjadi dua yang bekerja pada tiap
jarak 1/3 bentang.
a. Balok beton yang akan diuji diambil dari tempat perawatan.
b. Pengujian dilakukan diatas loading frame yang terbuat dari
profil baja yang didesain dengan perletakan sederhana
73
(sendi-rol) untuk menguji kekuatan lentur balok dengan
panjang bentang 60 cm dan penampang berbentuk persegi
empat berdimensi 15 × 15 cm.
c. Memasang dial gauge di bawah balok pada tengah bentang.
d. Mesin pembebanan dijalankan secara elektris dengan
peningkatan beban yang konstan.
e. Pembebanan dilakukan hingga balok beton retak dan
dicatat besarnya beban tertinggi yang telah mematahkan
balok uji dengan cara membaca jarum di manometer (dial).
f. Dilakukan pengamatan dan pengukuran letak patah pada
balok beton.
3.2.6 Tahap VI
Analisa terhadap hasil yang diperoleh dari pengujian slump, kuat tekan
beton normal, dan momen lentur beton benda uji dengan penambahan spiral
tulangan.
3.2.7 Tahap VII
Menarik kesimpulan berdasarkan analisis data. Metode yang digunakan
dalam penelitian ini menggunakan perhitungan berdasarkan beberapa
peraturan SNI 03-2847-2013.
106
DAFTAR PUSTAKA
Apri Purwo Saputra, 2004. Kuat Lentur Balok Beton Bertulang dengan Tambahan
Kaolin pada Berbagai Temperatur (Skripsi). Fakultas Teknik. Jurusan Teknik Sipil. Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Agus, S. 2016. Perancangan Struktur Beton Bertulang Beradasarkan SNI 2847:2013. Jakarta: Erlangga
Asni Tandilino, 2018. (Jurnal) Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Sistem Rangka dengan Variasi Jarak Spasi, Prodi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin, Makassar
Asroni, H. Ali. 2017. Balok dan Pelat Beton Bertulang. Yogyakarta: Graha Ilmu
Bambang, 2011. Pengaruh Jarak Sengkang Spiral Terhadap Kuat Tekan Beton, Semarang: Universitas Negeri Semarang
Buen Sian, dkk. 2013. Uji Eksperimental Kuat Lentur Balok dan Pelat Beton Bertulang dengan Agregat Kasar dan Halus Beton Daur Ulang.Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat. Universitas Katolik Parahyangan
Departemen Pekerjaan Umum, 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002), Panitia Teknik Standardisasi Bidang Konstruksi dan Bangunan: Bandung.
Diar Fajar Hariawan, 2013. (Naskah Publikasi) Tinjauan Kuat Geser Kombinasi Sengkang “Alternatif” dan Sengkang “U” atau “n” dengan Pemasangan Secara Vertikal Pada Balok Beton Sederhana, Prodi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta
Ramadani, Heryah. 2019. Analisis Pengaruh Penambahan Serat Bambu Terhadap Kuat Tarik Belah Beton dengan Fas 0.4 Dan 0.6 (Skripsi). Prodi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil, Universitas Medan Area, Medan
Imran, Iswandi dan Zulkifli, Ediansjah. 2018. Perencanaan Dasar Struktur Beton Bertulang. ITB Press: Bandung
Istimawan, Dipohusodo, 1994. Struktur Beton Bertulang. Jakarta: Gramedia
Jaafar, K. (2013). Utilising confinement reinforcement for shear resistance in reinforced concrete structures. Magazine of Concrete Research, 65 (4), 220-233.
Junaidi. 2010. Titik Persentase Distribusi F. http://junaidichaniago.wordpress.com
107
Nasution, Yunita Ariani. 2019. Perbandingan Kuat Geser antara Sengkang Konvensional dan Sengkang “U” Pada Balok Beton Bertulang (Skripsi). Prodi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil, Universitas Medan Area, Medan
Puspitasari, 2010. Rekayasa Penulangan Geser Balok Beton Bertulang Dengan Menggunakan Sengkang Vertikal Model “U”, Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta
Saputra, Apri Purwo. 2004. Kuat Lentur Balok Beton Bertulang dengan Tambahan Kaolin pada Berbagai Temperatur. Surakarta: Universitas Sebelas Maret
SNI 03-2847-2013. 2013 Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Badan Standarisasi Nasional: Jakarta.
Sutrisno, Bambang. 2013. (Naskah Publikasi) Tinjauan Kuat Geser Balok Beton Sederhana dengan Sengkang Kombinasi Antara Sengkang Alternatif dan Sengkang Model “U” atau “n” yang Dipasangkan Secara Miring Sudut Tiga Puluh Derajat, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta
Tandilino, Asni. 2018. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Sistem Rangka dengan Variasi Jarak Spasi. Jurnal Tugas Akhir: 1-24
Yuliara, I Made. (2016). Regresi Linier Sederhana. Jurusan Fisika, Fakultas Matematikan dan Pengetahuan Alam, Universitas Udayan
DISTRIBUSI t- STUDENT Dalam menentukan nilai ttabel dari data yang berjumlah diatas 30, yaitu:
Dengan: Memperhatikan nilai t pada baris ke 60 = 2,000 (α = 5%)
Memperhatikan nilai t pada baris ke 40 = 2,021
Rumus 60−(𝑛−20)
(𝑛−2)−40 = 2,000−𝑥
𝑥−2,021
Tabel 10 Distribusi t-Student
Derajat Bebas (df)
Uji Satu Arah 0,10 0,05 0,025 0,01 0,005 0,0005
Uji dua Arah 0,20 0,10 0,05 0,02 0,01 0,001
1 3,038 6,314 12,706 31,821 63,657 636,619 2 1,886 2,920 4,303 6,965 9,925 31,599 3 1,683 2,353 3,182 4,541 5,841 12,924 4 1,533 2,132 2,776 3,747 4,604 8,610 5 1,476 2,015 2,571 3,365 4,032 6,869 6 1,440 1,943 2,447 3.143 3,707 5,959 7 1,415 1,895 2,365 2,998 3,499 5,408 8 1,397 1,860 2,306 2,896 3,355 5,401 9 1,383 1,833 2,262 2,821 3,250 4,781 10 1,372 1,812 2,228 2,764 3,169 4,587 11 1,363 1,796 2,201 2,718 3,106 4,437 12 1,356 1,782 2,179 2,681 3,005 4,318 13 1,350 1,771 2,160 2,650 3,012 4,221 14 1,345 1,761 2,145 2,624 2,997 4,140 15 1,341 1,753 2,131 2,602 2,947 4,073 16 1,337 1,746 2,120 2,583 2,921 4.015 17 1,333 1,740 2,110 2,567 2,898 3,965 18 1,330 1,734 2,101 2,552 2,878 3,922 19 1,328 1,729 2,093 2,539 2,861 3,883 20 1,325 1,725 2,086 2,528 2,845 3,850 21 1,323 1,721 2,080 2,518 2,831 3,819 22 1,321 1,717 2,074 2,508 2,819 3,792 23 1,319 1,714 2,069 2,500 2,807 3,768 24 1,318 1,711 2,064 2,492 2,797 3,745 25 1,316 1,708 2,060 2,485 2,787 3,725 26 1,315 1,706 2,056 2,479 2,779 3,707 27 1,314 1,703 2,052 2,473 2,771 3,690 28 1,313 1,699 2,048 2,467 2,763 3,674 29 1,311 1,684 2,045 2,462 2,756 3,659 30 1,310 1,671 2,042 2,457 2,750 3,501 40 1,303 1,662 2,021 2,423 2,704 3,460 58 1,297 1,659 2,002 2,393 2,700 3,451 60 1,296 1,658 2,0000 2,390 2,660 3,373
DOKUMENTASI
Gambar 5 Tulangan Baja Polos Diameter 10
Gambar 6 Ukuran Variasi Jarak Tulangan dan Pembuatan Bekisting
Gambar 7 Pengujian Kuat Tarik Baja
Gambar 8 Pengecoran Benda Uji
Gambar 9 Pengujian Slump
Gambar 10 Perendaman Benda Uji
Gambar 11 Pengujian Kuat Lentur Balok